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水稻是重要的粮食作物和基础研究的模式材料,水稻的正常生长发育与环境因素息息相关,不利的环境与病虫害的侵扰会直接影响水稻的产量。MAPK(Mitogen-activated protein kinase)为促分裂原活化蛋白激酶,在高等生物中广泛存在,在维持植物的正常生长发育、生物与非生物胁迫的应答等方面均发挥作用。水稻中有15个MAPK基因,本研究拟开展对水稻OsMPK7基因功能的调查。首先利用PCR技术克隆了OsMPK7的全长cDNA序列,在大肠杆菌中表达了重组蛋白质,制备了单克隆抗体。采集水稻不同部位不同生长发育时期的材料,用免疫印迹(Western blot,WB)技术检测到OsMPK7蛋白质在水稻多个部位均有表达。在水稻开花期的颖壳、幼穗、穗轴、叶片、叶枕以及叶鞘中表达较高,根中的表达量较低;在水稻的茎中,OsMPK7蛋白质在水稻下部的茎和茎节中表达量低,上部茎和茎节中表达量逐步升高;在不同长度的幼穗中,幼穗发育早期表达量比后期稍高;在水稻的成熟期,随着叶片的衰老程度的提高,OsMPK7的表达量降低。综上,OsMPK7蛋白质在水稻多个组织上均有表达,属于组成型表达,但表达主要在地上部,根中几乎不表达,因此OsMPK7蛋白质的表达也具有组织特异性。采集了冷、热、旱、恒光、恒暗等胁迫处理后的水稻苗期叶片,提取总蛋白质后进行WB检测,结果表明,OsMPK7蛋白质在旱胁迫下表达有明显的下调,而其他胁迫条件下无明显变化。为了进一步研究OsMPK7基因的功能,构建了OsMPK7基因的超表达和RNA干扰载体,用农杆菌介导的方法导入水稻TP309,在后代筛选鉴定获得了纯合转基因株系。田间实验表明超表达OsMPK7基因对水稻的生长产生了影响,表现为结实率低、株高矮、分蘖数少等。用20%PEG-6000 胁迫处理野生型和纯合的转基因水稻种子,发现拟旱条件抑制了超表达转基因水稻的萌发,而/RNAi转基因水稻的萌发率高于野生型,说明超表达OsMPK7基因使水稻在苗期对旱胁迫更为敏感,初步证明了超表达OsMPK7基因降低了水稻对旱胁迫的耐受性。用不同的激素处理水稻幼苗,发现在茉莉酸(JA)处理下,OsMPK7蛋白质的表达上调。用水稻白叶枯病菌(Xoo,Xabthhomonas oryzae pv.oryzae)侵染水稻叶片,没有检测到超表达植株对Xoo菌的抗性改变,而RNAi转基因植株降低了对Xoo菌的抗性。本研究增进了对水稻OsMPK7基因功能的了解。