蛋白激發(fā)子MoHrip1誘導(dǎo)水稻抗病機(jī)理的研究.pdf

1、水稻是一種世界范圍內(nèi)的重要糧食作物，每年受各種病害如稻瘟病的影響可能導(dǎo)致作物減產(chǎn)，嚴(yán)重威脅著世界人口的糧食需求。激發(fā)子是一類可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)的特殊化合物，可以通過(guò)提高植物自身的免疫力來(lái)幫助植物抵御外界病原菌的侵染以免受病害的損傷。近年來(lái)，關(guān)于病原真菌激發(fā)子的研究時(shí)有報(bào)道，但在其作用機(jī)理上的研究進(jìn)展相對(duì)緩慢。
　　MoHrip1是本實(shí)驗(yàn)室先前報(bào)道的從稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）中分離得到的一個(gè)分泌型蛋白類激

2、發(fā)子，可以提高水稻對(duì)稻瘟菌和白葉枯菌的抗性。為研究MoHrip1誘導(dǎo)水稻獲得抗病性的機(jī)理，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)MoHrip1處理后的水稻進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和數(shù)字基因表達(dá)譜技術(shù)進(jìn)行分析，研究 MoHrip1誘導(dǎo)的水稻抗病性與水稻轉(zhuǎn)錄水平上基因表達(dá)之間的關(guān)系。同時(shí)對(duì) MoHrip1處理后水稻葉片水楊酸的含量和 MoHrip1處理水稻種子后水稻幼苗的生長(zhǎng)情況以及赤霉素含量進(jìn)行檢測(cè)，得出一些與MoHrip1誘導(dǎo)水稻抗病性相關(guān)的結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)的具體研究結(jié)果如下

3、：
　　1.通過(guò)RNA-seq和DGE分析獲得水稻處理組與對(duì)照組的測(cè)序結(jié)果，得到308個(gè)差異表達(dá)基因，這些基因的差異表達(dá)可能與MoHrip1誘導(dǎo)植物抗病有關(guān)。通過(guò)對(duì)基因進(jìn)行聚類分析，推測(cè)激發(fā)子的誘導(dǎo)可能激活色氨酸途徑，促進(jìn)植物體內(nèi)生長(zhǎng)素及其他以色氨酸為前體的物質(zhì)的生物合成。
　　2.用熒光定量PCR驗(yàn)證了測(cè)序數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，篩選興趣基因并按照功能或編碼產(chǎn)物特性進(jìn)行分類，通過(guò)分析及驗(yàn)證推測(cè)植物抗毒素類物質(zhì)是激發(fā)子誘導(dǎo)作用產(chǎn)生的主

4、要抗生物質(zhì)，水稻抗病性的增強(qiáng)可能與MoHrip1誘導(dǎo)的植物抗毒素的合成有關(guān)。同時(shí)根據(jù)基因表達(dá)特性篩選出激發(fā)子特異誘導(dǎo)表達(dá)基因共80個(gè)，可以作為激發(fā)子互作方面研究的候選基因。
　　3.對(duì)激發(fā)子處理后水稻中水楊酸的含量進(jìn)行了檢測(cè)，根據(jù)結(jié)果推測(cè)處理組中水楊酸含量的升高是因?yàn)榧ぐl(fā)子誘導(dǎo)的水楊酸途徑合成基因上調(diào)和茉莉酸途徑抑制子基因上調(diào)共同作用的結(jié)果。水楊酸可能作為MoHrip1誘導(dǎo)的主要信號(hào)分子參與植物的抗病反應(yīng)。
　　4.對(duì)激發(fā)子

5、處理水稻種子后幼苗的生長(zhǎng)情況和赤霉素的含量進(jìn)行了檢測(cè)，根據(jù)結(jié)果推測(cè)水稻幼苗的促生長(zhǎng)現(xiàn)象是由于內(nèi)源赤霉素含量的升高引起的，而赤霉素含量的變化與激發(fā)子處理誘導(dǎo)的JAZs和DELLAs的交聯(lián)作用被加強(qiáng)相關(guān)。
　　本研究闡明了蛋白激發(fā)子能通過(guò)誘導(dǎo)水稻抗生類物質(zhì)合成基因、抗病相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子編碼基因等的差異表達(dá)以及提高植物內(nèi)源水楊酸的含量以使水稻獲得抗病性，為研究激發(fā)子誘導(dǎo)抗病性的作用機(jī)理提供了數(shù)據(jù)支持和新的見(jiàn)解。在誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性的同時(shí)，M