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水稻OsS1FA对热胁迫的响应机制

文献类型： 中文期刊

作者： 赵宇;单思瑶;向勇;王中华

作者机构：

关键词： （0-2-3）OsS1FA20;OsS1FA40;热胁迫;表达分析;功能鉴定;转录组测序

期刊名称：植物遗传资源学报

ISSN： 1672-1810

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： S1FA蛋白是一类在植物生长发育和非生物胁迫耐受性中具有重要作用的转录因子。本研究在水稻中鉴定出两个S1FA家族的基因，并探索其在水稻热胁迫响应中的生物学功能。生物信息学分析表明，OsS1FA40（LOC＿Os04g33440）、OsS1FA20（LOC＿Os04g33420）基因结构简单，序列上具有较高的同源性。表达模式分析显示，OsS1FA40基因在所有组织中均有表达，OsS1FA20基因主要在胚乳中表达。利用CRISPR-cas9基因编辑技术获得水稻粳稻日本晴（NIP）的OsS1FA40和OsS1FA20双突材料，随后，在植株三叶一心期进行42 ℃热胁迫处理48 h，发现Oss1fas突变体比野生型呈现出更加耐热的表型、叶片细胞形态与结构相对受影响较小；28 ℃恢复生长一周后，Oss1fas突变体死亡率低于野生型。生理生化相关指标分析显示，42 ℃处理48 h后，Oss1fas突变体叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量、可溶性糖含量以及最大光合效率均高于野生型，表明热胁迫激活了Oss1fas突变体抗氧化机制和渗透胁迫反应，同时也影响了光合系统。此外，还对野生型和Oss1fas突变体进行发育表型分析，发现Oss1fas突变体呈现窄叶、短叶、短根的外观，表明该基因可能在叶片发育和植物生长发育中发挥作用。综上所述，水稻中的OsS1FA基因对耐热性起抑制作用。研究结果为解析OsS1FA基因调控热胁迫响应的功能以及分子育种提供理论基础，对植物耐热性的遗传改良具有重要意义和潜在价值。

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