多肽激素类基因RALF在油菜花粉发育中的功能研究

植物多肽类激素目前仅有系统素、PSK、CLV3和SCR四种被普遍认可。近年来，陆续报道了一些新发现的多肽类激素基因，快速碱化因子基因（RALF）就是其中之一。RALF广泛分布于植物界，对其功能及作用机制的研究刚刚起步。.我们发现RALF家族内有一类成员在多种植物花器官中特异表达，抑制RALF将导致花粉败育，因此提出在RALF家族内有专一调控植物花粉发育的多肽类信号分子成员，此类RALF的具体功能及调控机制亟待阐明。本研究拟从油菜花蕾中克隆RALF，研究油菜RALF缺失株系及过表达株系的花粉发育过程，同时构建该基因来源的花蕾cDNA文库、筛选受体蛋白，通过生物信息学和基因表达的途径进一步鉴定RALF的下游基因，以探明RALF在油菜花粉发育中的功能。本研究有助于阐明油菜RALF在花粉发育中的作用机制、提供RALF网络化调控途径线索，并为芸薹属作物雄性不育系的遗传改良应用提供新思路。

快速碱化因子基因（RALF）属于新发现的植物多肽类激素之一，对其功能及作用机制的研究刚刚起步。本项目对RALF在油菜花粉发育过程中的功能进行研究。项目主要开展了以下几方面的研究:(1)克隆了油菜的快速碱化因子基因RALFbn，同时克隆了十字花科芸薹属、萝卜属、蔊菜属、山芥属等7种植物材料中的该类基因，对它们进行了系统发育关系的分析,揭示了该家族的进化模式。(2)分析了油菜中该基因的表达模式,指出了RALFbn基因的潜在功能。(3) 开展了转基因分析,研究油菜RALF反义株系的花粉发育过程，发现该基因抑制后导致花粉发育异常：花粉活力降低、萌发率和畸形率增加，证明该基因与油菜的花粉发育过程密切相关。（4）构建了油菜花蕾cDNA文库，并做了酵母双杂交筛选实验，没有筛选出RALF受体蛋白，增加了油菜RALFbn蛋白原核表达实验，并对油菜RALFbn蛋白的三维结构进行了模拟分析。