论文部分内容阅读
生物钟通过影响基因表达的昼夜节律性为植物生长发育提供适应性优势。在模式植物拟南芥的研究中发现，约有30％的基因表达受到生物钟的调控。生物钟核心振荡器由多个相互连锁的转录-翻译反馈环组成。拟南芥中由ELF3、ELF4和LUX蛋白组成的Evening Complex(EC)是生物钟晚反馈环的重要组成部分，主要参与调控下胚轴的生长、开花时间及非生物胁迫等多个生物钟输出途径。其中ELF3起到桥梁作用，连接ELF4和LUX，而LUX是具有DNA结合功能的转录调节因子。 本论文发现水稻中存在由拟南芥Evening Complex同源基因组成，但表达时相不相同的“Morning Complex”。同源序列比对发现拟南芥ELF4在水稻中有3个同源基因，分别为OsELF4.1、OsELF4.2、OsELF4.3;ELF3有两个同源基因:OsELF3-1和OsELF3-2;LUX只有一个同源基因OsLUX。无根进化树分析以及表达模式分析表明OsELF4.1、OsELF3-1和OsLUX可能共同构成水稻的Morning Complex，它们的表达在早上达到高峰。免疫共沉淀的实验结果发现OsELF3-1能够与OsELF4.1以及OsLUX互作。生理实验观察水稻Morning Complex功能缺失突变体对盐胁迫的响应，发现oself4.1、oself3-1和oslux突变体都具有盐敏感的表型，说明Morning Complex在应对水稻盐胁迫方面有重要的作用。进一步分析发现oself4.1突变体不仅有幼苗盐敏感的表型，同时也具有成苗盐敏感的表型。对oself4.1突变体进行发育表型的观察还发现oself4.1突变体株高变矮，籽粒变小;抽穗期表型的观察发现在短日照下oself4.1突变体的抽穗期显著推迟，但是在长日照下与野生型没有区别。综合以上结果表明OsELF4.1对水稻的耐盐性以及生长发育都有重要的调节作用，本论文还对相关的分子机制进行了初步探索。