蛋白质的磷酸化是翻译后修饰的重要形式,蛋白质激酶催化蛋白质的磷酸化。蛋白质激酶在调控蛋白质功能和水稻生长发育过程中发挥重要作用。鉴定水稻(Oryza sativa L.)中富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶(LRR-RLK)家族的成员,分析LRR-RLK类受体蛋白激酶的特性,创制基因编辑突变体,对揭示这一家族在水稻生长发育中的作用具有重要理论和实践意义。本课题组前期研究发现,盐分胁迫诱导LRR-RLK家族成员OsRLK7的表达。为了揭示OsRLK7基因在水稻耐受盐分胁迫中的作用,本研究创制了OsRLK7基因编辑的突变体osrlk7,观察分析了osrlk7突变体对盐分胁迫的反应;分析了OsRLK7的表达模式和编码蛋白质的亚细胞定位;筛选了OsRLK7的互作蛋白。为了研究水稻LRR-RLK蛋白质激酶家族的功能,本研究对LRR-RLK蛋白质激酶家族的成员进行了进化分析,并对Class III亚家族基因和编码蛋白质的特性进行了生物信息学分析。本研究的主要结果如下:1.创制了osrlk7基因编辑突变体。研究发现,盐分胁迫抑制OsRLK7基因的表达。为了深入研究OsRLK7基因的功能,本研究利用CRISPR/Cas9技术,创制了水稻osrlk7基因编辑突变体,筛选并鉴定得到了3种不同编辑类型的突变体。2.OsRLK7基因的突变体表现出耐盐表型。本研究调查分析了野生型和osrlk7突变体对盐分胁迫的响应。结果表明,在125m M Na Cl处理下,osrlk7突变体的发芽率明显高于野生型。在250 m M Na Cl处理下,osrlk7突变体的存活率明显高于野生型。这些结果表明,OsRLK7基因突变体表现出水稻耐盐表型。3.OsRLK7在不同的组织和器官均有表达,且编码的蛋白质定位在细胞膜上。OsRLK7在幼苗、根、茎中表达水平较高;在剑叶和生长点中表达水平较低。OsRLK7在播种后50天时表达量达到最大值;80天时表达量最低。利用含有Ubi:GFP-OsRLK7载体的农杆菌瞬时转化烟草叶片,表达GFP-OsRLK7融合蛋白,显微观察发现OsRLK7蛋白质定位在细胞膜上。4.筛选获得了OsRLK7的互作蛋白质。利用酵母双杂交筛选水稻酵母c DNA文库,获得60个互作蛋白。选定其中7个进行验证,鉴定出OsRLK7和L28、L51、L52之间均有较强的相互作用。利用IPTG诱导原核表达并纯化了GST-OsRLK7重组蛋白,为开展pull-down分析奠定了基础。5.构建了水稻LRR-RLK蛋白质激酶家族的进化树。在水稻基因组上鉴定到了133个OsRLK7的同源蛋白,利用它们的蛋白质序列构建了进化树。LRR-RLK蛋白质被分为8个亚家族,命名为Class I到Class VIII。Class III亚家族包括OsRLK7及其亲缘关系比较近的7成员。6.分析了LRR-RLK Class III亚家族基因和编码蛋白质的特性Brain Delivery and Biodistribution。本研究利用生物信息学方法,分析了Class III亚家族蛋白质的理化特性,基序、结构域、保守性、SCH772984蛋白质的二级及三维结构。分析了LRR-RLK Class III亚家族基因在染色体上的位置及基因结构。7.分析了水稻LRR-RLK Class III亚家族基因启动子的顺式元件和表达模式。Class III亚家族基因启动子含有胁迫、光信号以及激素相关的顺式作用元件。不同组织和器官中的表达模式分析结果表明,除OsRLK2外,其余7个基因在根中表达量均较高。除OsRLK6外,其余7个基因在茎中表达量均较高。各基因在叶片,叶鞘,胚胎,胚乳中几乎无表达。在非生物胁迫下的表达分析显示,OsRLK3表达受PEG(水分胁迫)、甘露醇(渗透胁迫)、Na Cl(离子毒害)的诱导表达;相反,OsRLK7和OsRLK8的表达受非生物胁迫抑制;在胁迫条件下,OsRLK7和OsRLK8表达量明显降低。在激素处理下的表达分析发现,ABselleck产品A激素处理后,所有基因的表达量均上调。JA激素处理后,OsRLK4、OsRLK6、OsRLK1、OsRLK2表达量均有明显上调;但是,OsRLK8、OsRLK7、OsRLK3、OsRLK5的表达受JA抑制,表达量明显下调。