水稻離體葉鞘受稻瘟病菌侵染后的蛋白質組分析.pdf

1、稻瘟病(Magnapor-the grisea)是危害水稻生產最嚴重的病害之一，使用抗病品種是防治水稻稻瘟病最有效、最經濟、最安全的方法。因此，人們越來越重視使用水平抗病性或者多重抗性聚合的品種。為更直觀、更有效地研究稻瘟病的致病機制。本實驗采用曾經在全國范圍內廣泛使用的水稻品種“明恢63”為材料，通過等電聚焦(IEF:17cm pH4-7 IPG膠條)和12％SDS-PAGE分離提取的水溶性蛋白及膜蛋白，銀染后比較2．DE凝膠圖譜的差

2、異，分析水稻離體葉鞘被稻瘟病菌侵入后的蛋白質表達差異，擬發(fā)現特異的抗病性相關蛋白及更深入了解稻瘟病的發(fā)病機制等。 本研究運用雙向電泳技術分析親和與非親和稻瘟病菌侵入水稻離體葉鞘組織24h、48h、96h后與對照相比的蛋白質表達差異。結果表明接種親和與非親和稻瘟病菌后，葉鞘均會發(fā)生相應的防御反應，且這兩種防御反應之間存在一定的相似性，隨著時間的推移，到48h和96h，兩者的相似性呈現拋物線型的變化規(guī)律。 1．接種親和菌株與

3、非親和菌株后一致的差異表達蛋白質 在接種后的24h總共找到17個表達具有差異的蛋白質點，但只有5個蛋白質點在親和反應和非親和反應之間存在一致性的差別(即兩種反應都表現為表達升高或降低)，接種后48h的23個差異表達的蛋白質中發(fā)生一致性表達差異的蛋白質點增加到11個，接種后96h雖然總共有27個發(fā)生差異表達的蛋白質，但具有一致性差異的蛋白質卻減少到6個。即在接種后24h，病原物剛侵入寄主就在兩種類型的反應之間存在較大的差異，在接種

4、后48h，親和反應與非親和反應之間存在較大的共同之處，當侵染至96h后差異與24h相似，由此可以看出，稻瘟病發(fā)生親和反應與非親和反應的相似性呈現拋物線型，先升高，后降低。 2．接種親和菌株與非親和菌株后特異的差異表達蛋白質 對各個時間段內接種親和或者非親和菌株的特異表達的蛋白質進行分析表明，接種非親和菌株24h后特異表達的蛋白質多于接種親和菌株后特異表達的蛋白質，但是隨著時間的推移，到48h和96h，接種親和菌株差異表達

5、的蛋白質越來越多。對這些差異蛋白質再次分析表明，接種親和菌株后上調的蛋白質數量占所有差異蛋白質的39.3％，而接種非親和菌株后的上調蛋白質占所有差異蛋白質的64.3％。這表明在水稻與稻瘟病菌發(fā)生親和反應時由于病原物的入侵抑制了寄主本身產生這些與病害的發(fā)生發(fā)展有關的關鍵性蛋白質，最終導致了寄主的感病，而在非親和反應中，由于寄主抗性基因與病原物無毒基因的相互作用，病原物誘導寄主產生了一系列的病程相關蛋白質，有效地阻止了病原物的進一步入侵及病

6、情的擴展。這就是親和反應與非親和反應的本質所在，所以研究這些關鍵性蛋白質對于明確稻瘟病的抗病機制具有重要正意義。 3．差異表達蛋白質的縱向比較 縱向分析這些差異表達蛋白質結果表明，在病原菌侵染的前期(24h)由非親和反應誘導產生的抗性蛋白質要早于親和反應，且在總體數量、單個蛋白質的表達量上均要高于親和反應，如T-2、T-8、T-13、F-6、F-12、F-17、N-12、N-18、N-24等蛋白質在接種非親和菌株后均高于

7、接種親和菌株后的表達量(也高于對照)，但是在病原物侵染的后期(96h)，親和反應比非親和反應誘導產生更多的蛋白質，也有更多的蛋白質被抑制表達。 但是縱觀整個發(fā)病過程，非親和反應的強度要大于親和反應。這個結論與前人在馬鈴薯晚疫病、番茄葉霉病及稻瘟病上的研究結果相一致。 4．下一步工作及研究意義 下一步的工作將繼續(xù)對這些蛋白質點進行進一步的鑒定和分析，以進一步明確它的功能及其他的詳細信息，這對于更清楚的了解水稻稻瘟病