徐忆纯 , 梁婉琪 , 王灿华 , 余婧

上海交通大学生命科学技术学院, 上海, 200240
作者    通讯作者
《分子植物育种》网络版, 2020 年, 第 18卷, 第 35 篇   
收稿日期: 2020年08月31日    接受日期: 2020年09月04日    发表日期: 2020年09月04日

本文首次发表在 分子植物育种（(ISSN1672-416X，CN46-1068/S)）上。现依据版权所有人授权的许可协议，采用 Creative Commons Attribution License,协议对其进行授权，再次发表与传播。只要对原作有恰当的引用, 版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。

推荐引用：

徐忆纯, 梁婉琪, 王灿华, 余婧, 2020, 水稻3-磷脂酰肌醇激酶FAB1/PIKfyve基因家族的鉴定及功能分析, 分子植物育种(网络版), 18(35): 1-11 (10.5376/mpb.cn.2020.18.0035) (Xu Y.C., Liang W.Q., Wang C.H., and Yu J., 2020, Identification and functional analysis of 3-phosphatidylinositol kinase FAB1/PIKfyve gene family in rice (Oryza sativa), Fenzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding) (online), 18(35): 1-11 (10.5376/mpb.cn.2020.18.0035)

FAB1/PIKfyve是催化3-磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns3P)形成3,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns (3,5) P2)过程的关键酶，其产物PtdIns (3,5) P2在真核细胞发育中发挥重要功能。为探寻PtdIns (3,5) P2在水稻生殖发育过程中的功能，本研究结合生物信息学和遗传学方法，对水稻FAB1/PIKfyve基因进行鉴定，分析其理化性质、基因结构、保守结构域、系统进化、顺式作用元件和组织表达模式并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得osfab1b突变体。生物信息学分析结果：在水稻基因组中共鉴定到9个FAB1基因家族成员；基因结构分析显示FAB1家族基因结构存在差异，外显子数量为8~12个；保守结构域分析表明仅OsFAB1A和OsFAB1B含有N端FYVE结构域，其余成员具有Cpn60_TCP1结构域和PIPKc激酶结构域；系统进化分析提示FAB1家族功能在单双子叶植物中具有高度保守性；FAB1基因上游调控区域顺式元件预测发现多种生长发育相关、光响应以及激素和胁迫响应顺式元件；组织表达模式分析显示大多数FAB1基因为泛表达，其中FAB1C亚类基因在内外稃中的高表达提示其可能参与花器官发育。最后通过CRISPR/Cas9系统得到osfab1b突变体，经碘染观察花粉活力无明显异常，暗示FAB1家族在水稻生殖发育调控中存在功能冗余。本研究结果为单子叶模式植物水稻中磷脂酰肌醇调控网络及其生物学功能的研究提供了理论参考。

水稻(Oryza sativa)；FAB1/PIKfyve基因家族；3,5-二磷酸磷脂酰肌醇；CRISPR/Cas9