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实验室前期在水稻根的干旱和盐胁迫cDNA文库中发现了一个新基因,与蛋白质数据库比对,该基因无同源蛋白,为一典型的孤儿基因,将其命名为OsCPY。我们发现,在正常条件下,OsCPY基因表达下调的植株苗期生长显著快于野生型中花11(ZH11),在水淹胁迫下,OsCPY基因表达下调植株种子胚芽鞘的生长也显著快于野生型中花11(ZH11)。在本课题中,我们研究了OsCPY基因的表达与水稻幼苗快速生长的联系及初步的分子网络调控途径。本课题主要研究结果如下:1.将野生型中花11(ZH11)、突变体(cpy)、RNA干扰(RNAi)、过表达(OE)及功能互补(com)种子正常萌发后,铺种在水培盒中,对水稻幼苗生长进行了观察。结果显示,在第2天时,与ZH11相比,cpy、RNAi植株地上部分与地下部分分别增加了 0.50倍、0.85倍、0.25倍和1.3倍;OE植株地上部分与地下部分分别减少0.41倍和0.30倍。在第3天时,与ZH11相比,cpy、RNAi植株地上部分与地下部分分别增加了 0.53倍、0.61倍、0.41倍和0.52倍,OE植株地上部分与地下部分分别减少0.38倍和0.74倍,而com植株与ZH11相比无显著性差异,表明OsCPY基因与水稻苗期快速生长有关。2.将生长3天的野生型中花11(ZH11)和突变体(cpy)的地上部分和地下部分分别提取RNA进行转录组测序分析,结果表明与ZH11相比,cpy植株地上部分有563个基因上调表达,657个基因下调表达,地下部分有443个基因表达上调,1247个基因表达下调。对这些差异基因的功能进行注释发现,差异基因主要参与转录调控,酶类和调控等过程。我们进一步分析了地上部分和地下部分差异基因之间的转录调控关系,在地上部分存在24个转录因子与523个基因表达调控有关,而地下部分存在了 11个转录因子与826个基因的转录调控有关。3.为了研究转基因材料在淹水条件下的生长,将野生型中花11(ZH11)、突变体(cpy)、RNA干扰(RNAi)、过表达(OE)种子在淹水条件下萌发,我们发现,在萌发第5天时,与ZH11相比,cpy、RNA干扰植株的胚芽鞘分别增加了 0.58倍和0.47倍,而OE植株的胚芽鞘减少了 0.90倍,表明OsCPY基因与水稻种子淹水条件下的快速生长有关。4.利用在线网站psRNATarget分析,我们预测水稻microRNA4I4可能调控OsCPY基因的表达,为了验证这两者之间是否存在调控关系,我们构建了microRNA414的敲除转基因植株,最终获得了microRNA414表达量显著下调的T0代敲除植株CR-2和microRNA414表达量无显著差异的CR-1植株,并对以上两种转基因材料在苗期的生长情况进行观察,在铺种的第2天与第3天,CR-2植株的地上部分与地下部分均优于对照组,而CR-1植株与对照组无明显差异。5.我们以CPY为诱饵蛋白,从水稻幼苗的酵母双杂交文库中筛选与CPY互作的候选蛋白,最终获得15个与CPY有相互作用的候选蛋白,通过酵母双杂点对点实验验证,结果表明Os02g0827500表达的蛋白与CPY蛋白存在相互作用。6.将野生型中花11(ZH11)、突变体(cpy)、RNA干扰(RNAi)、过表达(OE)及功能互补(com)种子正常萌发后,种植在生长环境适宜的水稻大田中,待水稻植株成熟后测量株高。结果表明,与ZH11相比,cpy植株的株高显著性增加了 7.23%,RNA干扰植株的株高分别增加了7.33%、5.42%和6.59%,过表达植株株高分别减少了 11.70%,9.78%,10.53%,9.78%,而com植株与ZH11相比无显著性差异。