水稻ROS产生相关基因OsRBOH(LOC_Os01g25820)参与花药发育的研究

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，对水稻花药发育和花粉形成分子机理的研究将为阐明水稻生殖发育机制及水稻遗传改良提供基础。在水稻花药发育过程中，第8-9期绒毡层和小孢子中呈现较高的ROS水平，第10期开始下降,表明ROS的适时产生与水稻花药发育密切相关。经全基因组扫描及表达分析发现，在7个与ROS产生相关的OsRBOH基因中，仅OsRBOH(LOC_Os01g25820)的表达趋势与花药中ROS水平的变化相似。本研究拟在前期工作的基础上，通过原位杂交、过表达和干扰OsRBOH（LOC_Os01g25820）基因植株花药的形态观察及ROS水平的变化分析，进一步研究该基因的时空表达模式与功能。通过本研究，可望在理论上揭示该基因与水稻花药发育之间的关系，在应用上为选育出新的不育系奠定基础和指明方向。

ROS的生成主要由呼吸爆发氧化酶基因(Respiratory Burst Oxidase Homologue, Rboh)所控制，但其在水稻花药中的功能并不清楚。为研究水稻呼吸爆发氧化酶基因OsRboh(LOC_Os01g25820)在花药发育中的功能。首先通过原位杂交分析了其在花药中的特定表达模式，研究发现OsRboh(LOC_Os01g25820)基因主要在水稻花药发育第8-10期的绒毡层和小孢子中表达，在第9期达到高峰，第10期开始下降。构建OsRboh(LOC_Os01g25820)的过量表达载体和amiRNA载体转化水稻后发现，转基因植株中都会出现育性降低的现象。进一步的分析发现过量表达植株叶片和花药中的活性氧都明显高于野生型，组织切片的分析发现过量转基因植株花药第9期的绒毡层会提前降解，导致花药粒不能正常成熟，造成不育。以上的研究结果表明OsRboh(LOC_Os01g25820)可能通过调控花药早期ROS的生成来参与水稻花药的发育过程。