水selleck Fulvestrant稻籽粒发育过程是影响水稻产量和品质的重要因素,目前关于水稻籽粒发育的研究较多,但其调控机制尚未完全阐明。在这项研究中,我resolved HBV infection们发现了一个新基因OsProCP5(LOC_Os11g05760),它在水稻胚乳发育早期高表达,调控籽粒灌浆过程。该基因编码一种溶selleck HPLC酶体羧肽酶,属于丝氨酸蛋白酶S28家族成员,目前该家族在植物中的功能还未被揭示。本研究以武运粳8号水稻材料为背景,探究了 OsProCP5基因在调控籽粒发育过程中的作用及其机理。结果如下:1.OsProCP5基因在水稻胚乳发育早期高表达。本课题组前期研究发现,RGB1基因干扰表达后会影响水稻籽粒发育。为了探究RGB1影响籽粒发育的机制,我们分析了RGB1干扰籽粒中差异表达的基因,并筛选到一个候选基因OsProCP5,该基因主要在水稻籽粒灌浆期,特别是在胚乳发育早期表达。因此,我们初步猜想OsProCP5基因在籽粒胚乳发育过程中扮演重要作用。2.OsProCP5基因突变导致水稻粒重减轻,且胚乳贮藏物质积累减少。通过CRISPR/Cas9技术,我们创建了 OsProCP5基因突变株材料。与野生型武运粳8号(WYJ8)相比,虽然OsProCP5基因突变株的水稻稻穗表型无显著变化,但是籽粒变薄,且千粒重显著降低;此外,OsProCP5基因突变株系的水稻籽粒胚乳横截面呈现明显的粉质不透明状表型,其灌浆速率与野生型相比也显著降低;进一步测定了成熟籽粒的组分含量,结果显示突变株籽粒总淀粉含量及粗蛋白含量均显著低于野生型。3.OsProCP5基因调控蔗糖卸载和淀粉合成相关基因的表达。为了进一步探究OsProCP5基因如何影响籽粒灌浆过程,我们对实验组OsProCP5基因突变株系水稻籽粒和对照组WYJ8水稻籽粒进行转录组测序,并分析了差异表达基因。分析结果表明,在OsProCP5基因突变株系水稻籽粒中,多数蔗糖卸载转运相关基因(如OsCIN1、OsINV1、OsSWEET11等)和淀粉合成酶相关基因(如AGPL1、SSⅡb、SSⅣb、BEⅡa等)的表达显著下调,RT-qPCR进一步验证了此结果。此外,WGCNA分析结果显示,在突变株籽粒中多数热激蛋白基因显著下调表达,表明在自然高温条件下,OsProCP5基因突变株系籽粒热胁迫响应受阻,影响了淀粉合成相关基因的表达,最终导致籽粒灌浆的不充分。4.OsProCP5基因突变导致籽粒淀粉合成相关基因的蛋白表达水平降低。我们使用PRM技术分析了差异基因的蛋白翻译水平。结果表明,与野生型相比,SSⅡa、SSⅣb和BEIIa等基因的蛋白相对表达量显著降低。因此,这些结果表明OsProCP5基因突变会导致籽粒总淀粉含量降低,直链淀粉含量增加,这主要是由于上述几种蛋白表达量降低所导致。综上所述,我们认为OsProCP5基因通过调控蔗糖卸载转运和淀粉合成相关基因转录水平和蛋白水平的表达,进而影响籽粒灌浆过程。