乙烯反应转录因子OsERF2调控水稻根发育的分子基础

根系是水分和营养吸收的主要器官，与作物生长发育、环境适应及生物产量密切相关；乙烯反应因子ERF在植物生长发育和胁迫应答反应中具有重要的功能。我们前期研究发现，过表达OsERF2抑制了水稻根系生长，并增加了细胞分裂素和生长素调控的根生长发育关键基因OsWOX11表达、而降低了细胞分裂素负调控因子OsRR2的基因表达，表明OsERF2可能通过调控这两种激素信号途径参与根的生长发育，但不清楚其作用的分子机制。本项目拟在以上研究基础上，通过分析OsERF2在根中应答CK和生长素的表达特性，剖析OsERF2对CK和生长素生物合成基因表达和激素产量的影响，鉴定OsERF2调控的CK和生长素相关靶基因；进而检测OsERF2对靶基因启动子转录激活活性，并结合EMSA和ChIP方法分析OsERF2与靶基因在体内、体外的互作；以期阐明OsERF2调控水稻根发育的分子途径，为水稻营养高效吸收育种提供理论依据。

根系是水分和营养吸收的主要器官，与作物生长发育、环境适应及生物产量密切相关。我们前期研究发现，过表达水稻转录因子OsERF2抑制了水稻根系生长，增加了细胞分裂素和生长素调控的根生长发育关键基因OsWOX11表达。.本项目在以上研究基础上，通过分析OsERF2对生长素生物合成和代谢基因表达和激素含量的影响。研究中我们还发现OsERF2能够影响可溶性糖和ABA的含量，所以我们对所计划的研究内容进行了拓展，除原计划中的研究OsERF2对生长素合成基因表达的调控外，我们还检测了OsERF2对可溶性糖代谢相关基因和ABA合成基因表达的调控。.本研究的主要研究结果表明，OsERF2促进生长素合成相关基因的表达，降低生长素代谢基因、ABA合成基因和糖代谢基因的表达，导致生长素和可溶性糖含量增加，ABA浓度降低。通过EMSA和ChIP方法我们鉴定了OsERF2与其靶基因的直接互作。并且除OsERF2负调控水稻根系生长外，我们还发现OsERF2负调控耐盐性。.由此，我们推测OsERF2可能通过调控生长素和ABA含量影响根系发育和对盐胁迫的应答。.我们的研究揭示了OsERF2及其调控的靶基因可能被用作基因改良的靶点，这为培育根系发达、营养高效、抗性增加的水稻新品系提供了新的思路。