水稻三萜代谢途径的解析及其关键酶功能研究

三萜皂苷是一类重要的植物次生代谢物，在农业科学和医学等领域具有广阔的应用前景，其合成途径的分枝点上的第一个关键酶为2，3－氧化鲨烯环化酶（OSC）。本研究以水稻为模式植物，系统地分析水稻全基因组的OSC同源基因，鉴别并克隆功能基因；应用酵母异源表达了解OSCs的生化功能；用RNAi技术获得OSC基因沉默的水稻材料、用Tilling技术筛选EMS突变群体和用PCR或Microarray技术筛选快中子突变群体获得OSC基因突变株系；分析突变体及基因沉默材料的代谢组变化，观察它们的生长发育情况，鉴定其对病虫害和逆境环境的抗性，从而阐明水稻OSCs参与的代谢途径和生物学功能。该研究有望发现OSC的新功能、新代谢途径及与农作物发育、抗病虫、抗逆有关的代谢物；同时将加快对植物皂苷途径的进一步了解，为其它植物特别是药用植物的三萜皂苷代谢途径及其调控的分子机制研究提供理论基础。