水稻HD-Zip基因OsHox24的表达与功能分析

摘要

同源异型-亮氨酸拉链(homeodomain-leucine-zipper, HD-Zip)转录因子参与高等植物形态建成、生长发育和环境中各种逆境的调控。本研究旨在利用融合蛋白表达、RNA干扰载体(p OsHox24:GUS, pCaMV35S:OsHox24-EGFP, pCaMV35S:OsHox24-RNAi)遗传转化等分子生物学方法,解析水稻中同源异型域亮氨酸拉链转录因子OsHox24在水稻生殖生长过程中的时空表达特性及其生物学功能。生物信息学分析表明,Os-Hox24基因在水稻第2号染色体上,具有2个外显子,1个内含子,编码的蛋白质由261个氨基酸组成,在该蛋白第61～121位氨基酸残基位置处有一个典型的HB类转录因子的DNA结合区(DNA-binding domain)。系统进化分析表明该基因与OsHox22同源性很高。GUS组织染色与RT-PCR实验显示OsHox24在水稻根尖、茎节和节间、叶鞘及不同时期的幼穗中均有表达。洋葱内表皮细胞亚细胞定位显示OsHox24在细胞膜和细胞核中表达。与野生型植株相比,RNA干扰植株的结实率显著降低。本研究初步探明由OsHox24形成的转录因子参与了水稻的生殖发育的调控过程,为进一步探索水稻HD-Zip转录因子功能和育种方面的应用研究提供科学依据。