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植物苗顶端是地上部分各器官形成的基础。苗顶端的形成、保持和发育受复杂的调控网络控制。在双子叶植物中，植物激素如赤霉素（GA）、生长素等和许多转录因子在苗顶端发育中起重要的调控作用；但在单子叶植物尤其是水稻中苗顶端形成的调控因子还知之甚少。因此研究在水稻苗顶端形成中起调控作用的各类因子并了解其相互之间的关系，对阐明苗顶端形成和发育的分子机理具有重要意义。本研究主要以植物特有的三个转录因子家族YABBY、WOX（WUSCHEL-LIKEHOMEOBOX）以及HD-ZIP I（HOMEODOMAIN ZIP I）为对象，通过克隆、转化等方法研究了他们在水稻苗顶端发育中的功能，阐述了这些转录因子对赤霉素合成和信号传导的影响进而在水稻苗顶端形态建成中的调控作用。本研究主要得到以下结果：1．OsYAB1是YABBY家族基因，对其表达模式进行了研究，发现它在快速分化和伸长的器官和组织中表达，这一模式与赤霉素合成酶基因GA3ox2和GA20ox2的表达模式类似。2．OsYAB1超量表达引起植株矮化，GA1含量降低。在转基因矮化植株中，GA3ox2的表达受到抑制，而GA20ox2和GA2ox3的表达得到促进。OsYAB1的共抑制促进GA3ox2和GA20ox2的表达，引起GA1含量升高，但不影响GA2ox3的表达；同时还导致叶片卷曲，花器官（雌雄蕊）发育异常。3．OsYAB1的GR（糖皮质激素受体）诱导表达、酵母单杂交及蛋白质凝胶阻滞研究显示，OsYAB1可以直接调控GA3ox2的表达。4．GA信号的增强（GA3处理）可以激活OsYAB1的表达：而GA信号的减弱（多效唑处理）能够抑制OsYAB1的表达。表明OsYAB1在GA合成的反馈调控中起作用。5．OsHOX4是HD-ZIP I家族基因，对其表达模式进行了研究。OsHOX4的表达呈现器官组成型、组织特异型的模式。OsHOX4在叶原基、幼叶和花原基中的表达模式与OsYAB1类似。6．OsHOX4的超量表达植株出现矮化的表型。这些矮化植株中GA1的含量升高，外施GA3对这些矮化植株的生长没有影响，这与OsYAB1转基因植株矮化植株相反，表明OsHOX4对GA信号的传导具有负调控作用。7．在OsHOX4的超量表达植株中，OsYAB1的表达得到促进。OsHOX4蛋白能够直接结合到OsYAB1的启动子上。OsHOX4通过激活OsYAB1基因来促进GA2ox3的表达。8．OsYAB3和OsWOX3分别属于YABBY和WOX家族。表达分析发现，二者都不在苗顶端分生组织（SAM）中表达，但在叶原基和幼叶中显示出相似的表达模式。在某些生殖器官（如小花原基，雄蕊原基和雄蕊）中，两者的表达模式类似；但在雌蕊原基和雌蕊中二者的表达出现差异：OsYAB3在雌蕊原基和雌蕊中表达，而OsWOX3在这些组织中不表达。9．在OsYAB3 RNA干涉和OsWOX3超量表达植株中都观察到叶舌叶耳发育消失、叶片扭曲以及叶片出现节状结构等表型变化，但在OsWOX3 RNA干涉植株和OsYAB3超量表达植株中则没有观察到明显的表型变化。10．OsYAB3的RNA干涉和OsWOX3的超量表达诱导KNOX1类基因OSH1和OSH3在叶片中的异位表达。11．OsWOX3的超量表达可以抑制OsYAB3的表达。OsWOX3的GR诱导表达、酵母单杂交及凝胶阻滞等实验分析结果显示，OsWOX3能够直接抑制OsYAB3的表达。这一系列结果揭示了水稻转录因子OsYAB1，OsHOX4、OsWOX3和OsYAB3在GA合成和信号传导中的关系及其在苗顶端发育中的调控功能，弄清了这三个家族基因之间的相互调控关系，并加深了对水稻苗顶端发育调控网络的理解。