水稻草酸合成与调控的分子机理

在前一个结题项目的研究基础上，采用差异表达谱分析（基因芯片）并结合同源基因克隆法分辨水稻中草酸合成与调控基因，进而通过RNA干涉和基因超表达等技术验证候选相关基因的功能，并深入研究草酸合成与调控的分子机理。.克隆草酸合成与调控基因并了解其分子机理是有效调控草酸积累改善植物抗逆性的基础；同时，可能通过分流光呼吸代谢物乙醛酸形成草酸而降低光呼吸提高光合效率。因此可望产生"双赢效果"。

许多植物中富含草酸，并且草酸在植物抗重金属、抗虫等抗逆性中起到重要作用，但其合成机理至今未被阐明。我们长期致力于草酸合成与代谢调控机理的研究，近年已取得显著进展。在本基金的资助下，取得了以下几方面的进展：（1）确证水稻中草酸合成主要前体是乙醛酸，而非已有不少研究认为的抗坏血酸和草酰乙酸；（2）确证水稻中编码乙醇酸氧化酶的4个基因均与草酸合成与代谢无关（已有不少研究认为此酶是草酸合成的关键酶）；（3）通过系统的生理生化分析、基因芯片和定量蛋白质组学（iTRAQ)分析，表明草酸合成不但受氮素形态调控，而且还受光调控，并且与硝酸还原和亚硝酸还原密切相关；同时获得了多个候选基因/蛋白，目前正在对其进行深入的功能验证和基因分离克隆。深入阐明植物草酸合成与代谢的调控机理，不但具有重要的学术价值，而且在改善植物的抗逆性方面具有潜在的应用前景。