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糖蛋白(glycoprotein)是一类广泛存在于真核生物中,由寡糖和多肽链共价修饰连接而形成的重要生理活性物质,绝大多数以N-糖基化的形式将寡糖部分(N-glycan)连接到目的蛋白上。目前植物中对糖生物学的研究方向之一是鉴定和克隆N-glycan合成途径上的关键酶基因,并对其进行生化功能的研究。本研究从EMS诱变的水稻突变库中筛选出一个短根突变体,通过图位克隆发现是由于基因座LOC_Os01g69210上基因的开放阅读框中224bp处C到A的单碱基替换突变,导致蛋白序列上第75个氨基酸由丙氨酸变为天冬氨酸。该基因编码一个推定的甘露糖基寡糖类葡糖苷酶(mannosyl-oligosaccharide glucosidase, MOGS),和拟南芥中的GCS1同属于糖基水解酶GH63家族,其在N-glycan合成中的功能是负责切除由脂质多萜醇Do1转移到目的蛋白上的寡糖链最末段的葡萄糖残基,等位基因的T-DNA插入突变体和转基因互补试验证实了OsMOGS参与水稻根系的发育。通过对突变体osmogs表型鉴定以及生理水平的分析,主要研究结论如下：(1)突变体的根系发育受阻。细胞周期标记基因OsCYCB1;1的启动子融合GUS转基因染色发现,突变体侧根原基起始正常,但伸长受到抑制,同样根尖伸长区缩短及分生区中细胞分裂减弱,根尖纵切也表明了这一点。(2)突变体根表皮细胞分化异常。突变体根表皮层细胞及细胞间隙变大,并且有膨大的突起,透射电镜显示细胞壁变薄,根中纤维素含量降低。表明了N-glycan的不足导致了纤维素合成下降,细胞壁的结构发生改变,表皮细胞异常,根毛细胞无法正常生长。(3)突变体生长素信号减弱。突变体根中的生长素响应基因对生长素诱导作用减小,生长素报告基因DR5::GUS的响应也减小,生长素含量和极性运输减少,突变体表现为对生长素不敏感。(4)糖诱导生长素恢复突变体生长。外源施加可溶性糖(蔗糖或葡萄糖)促进突变体根中的生长素合成酶基因的表达,生长素含量升高,促进根系生长。我们的结果显示OsMOGS参与了水稻的N-glycan合成,对建立并维持生长素极性运输介导的根系生长素浓度梯度和根系的生长发育过程起重要作用。