水稻胚胎發育期與種子萌芽期之熱休克蛋白質調節機制探討(3/3)

高溫(≧35℃)會影響水稻幼苗發育、分蘗、植株高度、根系生長、結穗及穀粒品質。水稻為適應熱帶及亞熱帶區域的濕熱環境，已演化出一系列複雜的分子機制，如熱休克蛋白質(heat shock proteins; HSPs)累積。先前實驗已證明：OsHsp16.9A可結合關鍵HSPs–OsHsp101作用於種子耐熱性、增加澱粉合成基因表現影響澱粉粒排列及提高蛋白質prenylation酵素重要組成之基因表現；另亦發現種子萌芽期，光可啟動OsHsp101降解機制。此三年計畫將接續先前結果，深入探討水稻種子耐熱機制。首先，目標是分析OsHsp16.9A與OsAPL3、OsPYK及OsG6PGH間之交互作用，計畫利用比例式雙分子螢光互補法(Ratiometric bimolecular fluorescence complementation; rBiFC)及GST-pull down 證明OsHsp16.9A是否可直接影響澱粉合成基因表現；其次，目標是探討水稻種子萌芽時期OsHsp101降解機制，計畫利用proteasome inhibitors、GST-pull down assay及transcriptome sequencing辨認參與OsHsp101降解反應之蛋白質分子；最後，目標是瞭解prenylation在水稻種子耐熱機制的角色，計畫利用prenylation inhibitors及prenylation相關突變株確認目標蛋白質親水性與疏水性間轉換為種子耐熱機制之重要蛋白質修飾作用。所得結果將有助於我們進一步了解水稻種子對環境高溫的抗性機制，並改善水稻暴露於高溫下的問題，如發育不良、分蘗數少、稔實率降低及米質不良等問題。