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NF-Y是生物有机体中普遍存在的一类转录因子,参与调节生物体的发育和多种重要的生理过程。2008年已报道了水稻NF-Y家族的28个基因的基本信息,课题组通过生物信息学分析筛选出5个胚乳特异表达的NF-Y基因,分别属于NF-YA,NF-YB和NF-YC。不过有些基因并不包含在之前的报道中。因此,本课题拟补充和鉴定水稻基因组中的NF-Y家族,分析水稻NF-Y家族的芯片表达数据和共表达基因,为水稻NF-Y类基因的研究提供基础。同时通过转基因方法,研究胚乳中特异表达的NF-Y基因的功能和调控机制,对提高水稻的产量和品质具有应用价值。主要结果如下:1.水稻中有34个OsNF-Y基因,包含6个新鉴定的基因。OsNF-Y基因在11个染色体上呈现不均衡分布(11号染色体除外)。2.水稻全生育期芯片数据的表达谱分析发现,有些QsNF-Y基因呈现组织特异或优势的表达模式;有些基因呈现出组成型表达模式。进化分析发现,有7对OsNF-Y基因进行大片段复制,有2对串联复制基因。3.水稻幼苗经过不同的胁迫处理(干旱胁迫、盐胁迫和冷胁迫),芯片数据分析发现9个OsNF-Y基因在一种或多种胁迫处理后的表达出现显著改变。4.共表达分析和GO分析预测OsNF-Y基因在水稻发育过程中所参与的生物学过程结果显示,OsNF-Y基因与淀粉合成基因、储藏蛋白相关基因以及胁迫相关基因共表达,暗示着OsNF-Y基因可能与共表达基因一起参与胁迫、储藏物质积累和发育等过程。另外,OsNF-Y基因之间相互共表达,表明NF-Y亚基之间能够形成复合物参与转录调控。5.实时荧光定量PCR和启动子连报告基因检测结果表明OsNF-YC11在水稻胚乳中特异表达,且在种子发育的7 DAP的表达量最高。OsNF-YC11超表达植株在营养时期未有明显的表型。农艺性状的考察结果显示成熟种子的粒长增加,粒宽未有明显变化。6.测量成熟种子的淀粉和蛋白含量,结果显示超表达材料种子中的淀粉含量显著降低,碱溶蛋白和醇溶蛋白含量升高。淀粉合成基因和储藏蛋白相关基因的表达量检测结果显示,在超表达材料中,淀粉合成基因的表达下调,储藏蛋白相关基因的表达升高。这些结果表明OsNF-YC11能够参与种子储藏物质的积累过程。