與紋枯病菌誘導(dǎo)抗病性相關(guān)的基因的克隆和功能分析.pdf

1、水稻是世界重要的糧食作物，但在我國部分地區(qū)由于紋枯病的發(fā)生，常導(dǎo)致稻米產(chǎn)量遭受嚴(yán)重損失，給我國的糧食安全造成危害。本實驗室在前期的研究中，運用抑制消減雜交技術(shù)，從水稻中篩選出52個受紋枯病菌誘導(dǎo)的差異表達cDNA克隆。同源性搜索發(fā)現(xiàn)，這52個克隆中有16個克隆與已知功能基因具有較高同源性，其中10個克隆與植物抗病防御反應(yīng)相關(guān)。 為了明確10個抗病防御反應(yīng)相關(guān)基因在水稻接種紋枯病菌后各個時間段的表達動態(tài)，通過RT-PCR分析，我們

2、發(fā)現(xiàn)克隆4D7、5A5和7G3所代表的基因表達量呈下調(diào)趨勢，而4811、8A1和5J12所代表的基因表達量上調(diào)，克隆284、4C7，9812和1C5所代表的基因表達量變化不明顯。 差異表達克隆4811含有305bp的插入片段，通過在GenBank數(shù)據(jù)庫中的序列相似性搜索發(fā)現(xiàn)，該插入片段與編碼水稻1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亞基蛋白(RBCS)的基因序列有96％的相似性，因此該克隆可能含有編碼水稻RBCS的基因片段。另一個差

3、異表達克隆8A1含有505bp的插入片段，同源性搜索發(fā)現(xiàn)該插入片段與編碼水稻假定的泛素結(jié)合酶．E2(uBC2)有98％的相似性，則該克隆可能含有編碼UBC2的基因片段。本研究采用了同源克隆的方法，擴增出這兩個基因的ORF全長，分別命名為OsRBCS和OsUBC2。 為明確OsRBCS和OsUBC2基因在水稻抗病性中的作用，首先對這兩個基因在水稻誘導(dǎo)抗病性和抗逆中的表達模式進行了分析。RT-PCR的結(jié)果表明，雖然OsRBCS和Os

4、UBC2在水稻植株內(nèi)都有一定水平的基礎(chǔ)表達，但在JA誘導(dǎo)后OsRBCS基因被迅速激活表達，ABA及PEG的誘導(dǎo)都使OsRBCS的表達量下調(diào)，DsUBC2在經(jīng)JA、ABA的誘導(dǎo)后表達量幾乎沒有變化，而在經(jīng)PEG誘導(dǎo)后表達量有所增加。這些結(jié)果說明了，OsRBC基因的表達除了受紋枯病菌侵染誘導(dǎo)外，還可能與水稻的誘導(dǎo)抗病性和抗逆性有關(guān)，OsUBC2基因則與干旱脅迫有關(guān)。 為進一步分析OsRBCS和OsUBC2基因的功能；我們利用組成型超