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转录因子在调节植物的生长发育和代谢过程中起到重要的作用。典型的转录因子主要含有一个DNA结合结构域和一个转录调节结构域。根据DNA结合结构域的相似性,转录因子被分成不同的家族或者超家族。植物的转录因子超家族MYB蛋白因其含有保守的MYB结构域而得名,主要参与调控植物的生长,次级代谢,激素信号的转导,细菌防御和非生物胁迫的耐受性等。对拟南芥MYB21-like基因亚家族成员的功能研究表明,拟南芥AtMYB21、AtMYB24和AtMYB57基因功能冗余,并参与赤霉素和茉莉素介导的雄蕊晚期发育的调控。迄今为止,对于水稻中MYB21-1ike基因功能的研究尚未见报道。本研究基于一个水稻闭花突变体的材料而展开。该突变体在营养生长阶段与野生型植株完全相同,但突变体的颖花不开放,且花丝不伸长,花药不能开裂。RNA-Seq数据分析发现,突变体中Os01g45090和Os05g49310基因几乎不表达,系统进化分析表明这两个基因属于水稻MYB21-like进化枝。本论文主要研究了水稻MYB21-like基因Os01g45090和Os05g49310的功能、表达模式、系统进化、蛋白质相互作用模式以及是否受到赤霉素和茉莉素的调控作用。1、将拟南芥的 AtMYB21、AtMYB24、AtMYB57 和水稻的 Os01g45090、Os05g49310蛋白序列进行比对发现,这些蛋白质均含有保守的R2R3-MYB结构域,属于R2R3类型的MYB转录因子;对不同物种中的MYB21-1ike基因进行比对并构建进化树,结果显示Os01g45090,Os05g49310和AtMYB21基因分别位于不同的亚枝;Os05g49310基因与拟南芥AtMYB21-like基因亲缘关系更近,功能可能更保守。2、通过分析水稻Os01g45090和Os05g49310基因的表达模式发现,Os01g45090基因主要在水稻外稃,内稃和花丝生长点处表达;Os05g49310基因主要在雄蕊中表达,花柱以及子房基部有微弱的表达。3、通过反向遗传学的方法,构建Os01g45090和Os05g49310RNAi载体,对转基因植株表型的观察来阐述水稻中MYB21-like基因的主要功能。双RNAi转基因植株矮小,开花延迟,且花粉不成熟,说明Os01g45090和Os05g49310基因在调控水稻小花开颖和花粉成熟过程中起作用。4、体外施加茉莉素JA不能促进突变体开花;外源喷施赤霉素阻断剂使植株矮小,叶片深绿,开花延迟但最终能够完成开花授粉的过程,且qPCR检测发现Os01g45090和Os05g49310基因表达量有所上升。我们推测茉莉素介导Os01g45090和Os05g49310基因对下游开花基因的调控,且突变体的表型可能与赤霉素无关。5、酵母双杂交试验证明Os01g45090和Os05g49310蛋白之间可以形成异源二聚体,自身可以形成同源二聚体来调控下游基因的表达。这些数据证明:水稻MYB21-like基因Os01g45090和Os05g49310功能保守,主要调控水稻开花和花药成熟过程,从而影响水稻的育性。