COPI外被体是一种胞质溶胶复合物，由α、β、β、γ、δ、ε和ζ-COP七个亚基组成。本研究分别针对水稻中编码ε-COP亚基的两个同源基因构建干涉载体，探索该基因在水稻小穗发育中的功能。同时用已构建好的OSβ’-cop2的干涉载体转化ZH11愈伤得到转基因植株进行功能分析。 研究取得以下主要结果： 1、在水稻中编码ε-COP的基因有两个，分别命名为Ose-cop1、Ose-cop2。在核酸水平上，两者间的一致性为71％；蛋白水平上，两者间的一致性为66％，同源性为82％。两者的C端都有保守的TPR结构域，由34个氨基酸残基组成，主要与WD40重复结构域作用。不同物种同源性分析表明：在核酸和蛋白水平上，ε-cop1同源性较低，ε-cop2同源性高。 2、分析了Osβ’-cop2、Osε-cop1、Ose-cop2三个基因的时空表达特性，取粳稻ZH11花粉母细胞时期、减数分裂时期、单核时期、二核期四个不同发育阶段的穗，未成熟叶和成熟叶作材料，RT-PCR和Northern杂交分析表明Osβ’-cop2、Ose—cop2基因在水稻有穗部和叶中都有表达，且在幼穗发育的四个时期表达无明显差异，在叶中表达量低；Ose-cop1基因是一个在穗子发育的减数分裂时期特异高表达的基因，在叶中不表达。 3、分别从水稻中克隆Ose-cop1和Ose-cop2的启动子、内含子、正义片段和反义片段，以pCAMBIA 1380载体为基础构建干涉载体，载体在大肠杆菌和农杆菌中稳定复制。在根癌农杆菌介导的条件下，用Osε-cop1、Osε-cop2和Osβ’-cop2的干涉载体(Dsβ’-cop2的载体已在前期工作中构建好)分别转化水稻粳稻品种中花11愈伤，获得转基因植株。潮霉素基因PCR结果证明目标基因已经成功整合进入水稻基因组中。 4、Northern杂交和Western blot结果表明：Osε-cop1、Ose-cop2和Osβ-cop2的转化植株中，目的基因表达量明显下调。Osε-cop1和Osβ’-cop2的转化植株都表现出花粉育性降低，Ose-cop2的转化植株花粉育性没有明显变化，表明Osε-cop1和Dsβ’-cop2对水稻花粉发育有影响。为了弄清Osβ-cop2转化植株中水稻育性下降的机理，分别对转化植株的花药按花粉母细胞时期、减数分裂时期、单核期、二核期分别取材，制成塑料半薄切片进行细胞学研究，结果表明在水稻中，该基因表达量下调后，并没有造成花药细胞结构异常。推测造成花粉不育的原因可能是该基因被干涉后，影响花粉淀粉充实过程。 5、为了进行COPI蛋白亚基在RNA和蛋白水平上相关性的研究，对Ose-cop2的转化体中Dsβ’-cop2蛋白表达水平和Osβ’-cop2转化体中Osε-cop2 RNA表达水平分别研究，结果表明：在Dsβ’-cop2的转化植株中，Osε-cop2 RNA表达没有降低；在Osε-cop2转化植株中，β’-COP的表达量与对照植株相比有所降低。因此Osβ’-cop2与Osε-cop2的表达在RNA水平无明显相关性，但在蛋白水平二者的表达有相关性，且ε-COP可以维持β’-COP的稳定性。