水稻生长素受体OsTIR1在水稻生长与发育中的调控机制研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一 研究意义

水稻是我国的主要粮食作物之一，水稻株型与产量密切相关。迄今为止，许多研究结果表明：生长素影响了水稻株型，并参与到植物生长和发育的许多过程，包括细胞分裂和分化、器官形成、植物的向地和向光反应、顶端优势、侧根形成、腋芽和侧枝的形成、叶片形态、以及维管束组织的形成和分化，开花、座果、果实发育与成熟。因此，生长素在植物生长与发育过程发挥着重要的调控作用。tir1/afb 蛋白作为生长素受体，处于生长素信号通路中关键位置，研究生长素受体基因功能至关重要。

生长素作为一种重要的植物激素，参与植物生长和发育诸多过程以及调控许多生理反应。生长素通过介导其受体 tir1/afb 与转录抑制子 aux/iaa 蛋白直接相互作用，促使 aux/iaa 蛋白降解，将下游的转录因子 arf 去抑制化，从而激活生长素信号通路，使得植物最终表现出生理反应。植物对生长素的响应是一个极其复杂的过程，存在着严密的调控机制。因此，研究生长素受体的作用机制对深入认识植物生长发育的生理过程有着重要的意义。

2. 研究的基本内容和问题

生长素作为最早被发现的重要植物激素，是促进植物生长发育及响应环境的重要因子，尽管对其信号感知已有较深入的研究，仍有一些问题有待进一步解析。氮素是作物生长发育必须的大量元素之一，在植物生命活动中扮演着不可或缺的角色。在现在国家“减肥减药不减产”的口号下，如果我们能够找到一个（或一系列）关键的结点（基因）或者能够明确生长素与氮素利用之间的调控（反馈）网络，将植物生长素合成利用与养分高效利用相结合，并最终通过分子育种等手段实现部分经济作物的养分高效利用和持续增产丰收，将会对保障我国粮食安全起到举足轻重的意义。

水稻是我国重要的粮食作物，水稻产量的保障对我国粮食安全有着非常重要的意义。在水稻中研究生长素对植物生长发育和氮营养吸收利用具有相当重要的意义：既可以通过调节生长素的合成分配实现增产丰收；又可以通过调节生长素的合成分配提高作物养分利用效率。虽然类似研究在拟南芥中有一定的发现和参考价值，但是水稻作为是生长在淹水条件下的短日照经济植物，与旱地生长的长日照模式植物拟南芥从营养环境到生长环境都有极大的不同。因此，探究相关基因对水稻生长发育和养分利用有着不可忽视的意义。目前在水稻中有关生长素受体TIR1/AFBs家族基因的研究还较少，其具体的功能与作用还未明晰，本试验从分子学及生理学角度入手，旨在探究生长素受体与植物生长发育及氮素高效利用方面的分子机制。所以我们构建了水稻生长素受体的超表达材料，研究它在水稻生长与发育中的调控机制。主要包括：田间表型统计分析、不同生育时期的基因表达模式，以及它对生长素的响应。

3. 研究的方法与方案

三 实验方法

3.1超表达载体构建试验材料

菌种：大肠杆菌（escherichia coli）dh5α用作质粒的转化宿主购于vazyme，根癌农杆菌(agrobacterium tumefaciens)eha105（实验室保存）；

载体：克隆载体pclone007 blunt vector kit（购于擎科生物科技有限公司）（图谱见图1-1）

4. 研究创新点

目前在水稻中有关生长素受体TIR1/AFBs家族基因的研究还较少，其具体的功能与作用还未明晰。本试验从分子学和生理学角度入手，通过构建水稻生长素受体的超表达材料，研究它在水稻生长与发育中的调控机制。

5. 研究计划与进展

研究计划：

1.构建ostir1超表达载体

2.pcr产物纯化回收及克隆