糖基转移酶(glycosyltransferase,GT,EC 2.4.x.y)是专门负责催化糖基化反应的一种酶类,生物中的糖基化是最后一步,也是最重要的转化反应,糖基转移酶在植物中的糖基化反应能产生级联效应,以改变植物化合物的各种生物活性和功能,进而影响着植物的生长发育。本研究基于实验室前期工作发现的与水稻产量有关基因序列,在NCBI中Blast得到与之同源的水稻日本晴中糖基转移酶GT43B基因,并以水稻中糖基转移酶基因为研究对象,以水稻吉粳88为受体材料,利用现代生物信息学手段,找到水稻糖基转移酶亚家族GT43并对该亚家族进行了系统分析。对其参与的生物学过程和分子功能及在水稻不同组织部位及时期的表达量和互作关系进行研究与探讨。在此基础上,克隆得到了水稻吉粳88中的GT43B基因序列,构建了超表达载体,利用根癌农杆菌介导的遗传转化法对拟南芥进行转化,初步验证该基因的功能,同时转化水稻愈伤组织,以期进一步明确该基因的功能。结果如下:1.水稻糖基转移酶亚家族GT43包括12个成员,属于葡糖糖醛酸基转移酶类;该亚家族基因分布在多个物种当中,并参与了多个生物功能当中,同时也参与了多种代谢途径,功能进化明显。2.对水稻GT43家族基因在水稻不同组织部位、不同时期的表达模式和网络互作关系进行了分析,结果发现该家族成员在水稻中的表达具有组织特异性和时空特异性,如GT43B基因在水稻胚乳中特异性表达。根据表达量数据库不同成员之间的互作网络,发现该家族的每个成员之间在表达模式中相互协作、相互影响。3.成功扩增到水稻GT43B基因,并构建了超表达载体。4.利用农杆菌介导的遗传转化法侵染拟南芥。利用拟南芥的花侵染法得到T0代种子,在筛选培养基上成功筛选到阳性拟南芥植株。对转化后的T2代拟南芥植株和野生型进行叶绿素的提取结果发现:转化后的拟南芥比野生型的叶绿素水平高。对T2代和野生型拟南芥进行抽苔时间、开花时间、果荚数、果荚中种子粒数、千粒重的统计分析发现:T2代拟南芥相对于野生型在抽苔时间和开花时间都有所提前,T2代果荚数相较于野生型减少但果荚中种子粒数增加,千粒重也有所增加。5.利用农杆菌介导的遗传转化法侵染水稻愈伤组织并获得抗性愈伤组织。转化过程中对水稻愈伤组织侵染时间进行了优化,发现当侵染20 min时,转化率达到最高为17.32%,此时长菌率为36.68%,虽然相较前两组较高但是后期可以控制。对转化前和转化后愈伤组织脯胺酸含量的测定发现转化后愈伤是转化前愈伤的4.74倍,并随着培养时间的增加逐渐降低。可溶性蛋白含量检测发现转化后比转化前愈伤含量低1.85倍,并随着培养时间的增加逐渐升高。SOD活性检测发现转化后愈伤活性比未转化愈伤高为2.09倍,随着培养逐渐降低。