OSCAs是一种结构域高度保守的离子通道家族,在调控植物信号转导方面起重要的作用。植物中OSCA基因家族的研究大多都集中在模式植物和水稻中,木本植物中尚无报道。基于梨基因组测序的数据信息,本研究以梨为主要研究材料,对梨OSCA基因家族进行了生物信息学分析,并以梨花粉为材料初步验证了梨中OSCA2.6和OSC43.2调控花粉管的生长发育。其主要研究结果如下:1.渗透变化的反应对于植物生存、发育和繁殖是至关重要的。高渗性钙离子通道(OSCA)被确定为拟南芥,水稻和人类细胞中的渗透传感器。为了探索梨的OSCA基因家族的潜在功能,我们对梨中OSCA基因家族进行了生物信息学和表达分析。从梨基因组数据库中鉴定出16个PbbrOSCA成员。基于序列组成和系统发育分析,OSCA家族被分为4个亚家族。蛋白质结构分析表明,16个PbrOSCAs与拟南芥中的同源物具有相似的结构。PbrOSCAs的多跨膜模式和离子迁移孔位点均具有很强的保守性。在不同的组织中分析PbrOSCA基因的表达情况,发现同一个亚家族不同基因的表达模式相似,而不同的亚家族在表达模式上有重叠部分。大部分基因在根中都有表达,在花粉管中特异性表达的有8个,在根、叶片、果实、花粉中都有表达的有8个,梨中各基因的表达情况为以后基因功能的研究奠定了基础。2.在不同渗透胁迫下分析PbrOSCA基因的表达谱。6个PbrOSCAs在渗透胁迫下表达水平升高。这些数据表明PbrOSCAs的表达可能受到植物渗透胁迫的影响。我们选取在花粉中特异表达的PbrOSCA2.6和在各组织都有表达的PbrOSCA3.2为代表基因,构建PbrOSCA2.6-GFP和PbrOSCA3.2-GFP瞬时表达载体,融合蛋白在拟南芥原生质体和烟草叶片表皮细胞的质膜上瞬时表达,为之后离子通道的研究提供了依据。3.不同渗透胁迫下,梨花粉管生长情况不同,发现渗透胁迫会抑制花粉管的生长,并且渗透胁迫越大,花粉管生长被抑制得越多。已有报道表明在拟南芥OSCA家族成员参与细胞内钙离子浓度的调控,而在梨中则没有具体报道。在拟南芥突变体实验中,发现缺失OSCA基因植株的花粉管生长比野生型更好。借此利用反义寡核苷酸技术,初步证明了在缺失PbrOSCA2.6和PbrOSCA3.2基因的梨花粉管的生长受到了促进作用,其具体的作用机制还需要进一步的研究。