水稻OsSCL57基因调控磷素转运功能初步研究(2)
细胞内的基因在转录出 mRNA 前体后可以通过控制可变剪接产生不同的成熟mRNA，进而翻译出不同氨基酸序列的肽链，最终调控不同蛋白质的合成及相关生理功能。如果蝇 DSCAM基因有四组可变外显子，理论上能产生 38016 种不同的可变剪接方式，即能够产生 38016 中不同的蛋白质[1]。近年来，一些不编码蛋白质的基因转录产物也被证明存在可变剪接现象。因此，可变剪接是转录后水平上调控基因表达和蛋白质合成多样性的重要途径，同时也是生物多样性的重要内容，有关可变剪接问题的研究也成为了基因组时代的重要研究课题之一。可变剪接过程需要多种特定功能的蛋白参与，如 SR 蛋白，hnRNP 蛋白，SR 蛋白激酶等，参与 pre-mRNA 剪接调控过程的特殊蛋白称为剪接因子（splicing factor)，可变剪接一般受剪接因子调控。其中，SR蛋白和hnRNP，能够通过自身相对浓度的变化来调节基因的固有位点和可变剪接时剪接位点的选择，是最重要的两类剪接因子。SR 蛋白家族是一种在多细胞生物中高度保守的一类蛋白，其中部分成员也可发生可变剪接，自身也具有一定的复杂性。水稻是重要的粮食作物及分子生物学研究的模式植物，在其基因组内，共有 22 个分布在 10 条不同染色体上的 SR 蛋白基因，这些 SR基因根据结构特点又可以进一步划分成 6 个不同亚家族，即 SR、RSZ、SC、SCL、RS2Z及 RS 家族，其中 SCL、RS2Z和 RS三个亚家族基因是植物所特有的[4]。研究表明，温度胁迫能导致参与 pre-mRNA 可变剪接的 SR 蛋白家族的某些成员自身发生可变剪接，这表明环境胁迫能够通过影响 SR 蛋白的表达来调控与逆境胁迫相关基因的 pre-mRNA的表达[5]。大部分的水稻 SR 基因自身也能够通过可变剪切产生多种转录本，并受到组织特异性调控[6]。然而与本课题所研究的磷营养胁迫相关的可变剪接调控途径还没有被正式报道过。在本实验室的前期高通量转录组测序结果中， 发现水稻 SR蛋白家族中 OsSCL57 基因自身的剪接情况受缺磷诱导，因此，推测该基因可能参与了水稻的缺磷响应过程。本课题拟通过对不同磷浓度处理下水稻 OsSCL57 基因的表达情况以及相关突变体植株中磷含量进行分析，来初步研究其与水稻磷素转运功能的相关关系。