利用RNA-seq研究水稻在稻瘟病誘導(dǎo)后基因的表達(dá)模式.pdf

1、水稻是世界上主要的糧食作物之一，稻瘟病能引起水稻的大面積減產(chǎn)，甚至顆粒無收。水稻與稻瘟病的互作遵循基因?qū)蚣僬f，即水稻抗稻瘟病基因（R）能夠與稻瘟病無毒因子（AVR）互作，從而激活抗病過程。R基因介導(dǎo)的抗性為?；剐?，即攜帶 R基因的品種釋放若干年后會失去抗性。近幾年研究表明，參與抗病通路的基因具有廣譜抗性，對這些基因的研究不僅有助于理解水稻抗稻瘟病機(jī)制，更可為水稻育種提供有用的基因資源。
　　栽培稻Katy及其快中子突變體M2

2、354均含有抗稻瘟病基因Pi-ta，Katy對含有 AVR-Pita基因的稻瘟病菌種表現(xiàn)抗病而 M2354表現(xiàn)感病，說明突變基因完全阻斷抗病信號的傳遞。我們以 Katy和M2354為研究材料，利用 RNA-seq技術(shù)篩選到686個在 Katy中差異表達(dá)的基因（DEGs）和1057個在 M2354中差異表達(dá)的基因。對這些差異基因進(jìn)行功能注釋發(fā)現(xiàn) Katy和M2354差異表達(dá)基因的功能基本相似，如激酶類、氧化還原酶、細(xì)胞色素 P450、細(xì)胞

3、受體蛋白類、轉(zhuǎn)運蛋白、病程相關(guān)基因、糖類代謝、萜類和黃酮類合成、WRKY和MYB轉(zhuǎn)錄因子等。同時，我們也發(fā)現(xiàn)了一些特異性的DEGs，如 M2354中的赤霉素受體和Katy中的NBS-LRR基因、RPM1基因等。
　　DEGs在Katy中富集于18條通路上，在M2354中富集于21條通路上。其中，18條與 Katy相同，特異性的3條通路為油菜素內(nèi)酯合成、類胡蘿卜素合成和抗壞血酸代謝途徑中。
　　利用 TopHat方法分別篩選到

4、 Katy和M2354中52個和101個可變剪切基因。以 Loc_Os07g46852基因為例，用半定量 PCR法驗證了其接種后的基因表達(dá)情況。結(jié)果顯示該基因在Katy中具有1或2種剪切方式，M2354中可能存在4種剪接方式，可變剪切的不同與接種后的時間相關(guān)。
　　綜上所述，本課題利用 RNA-seq技術(shù)對 Katy和M2354的基因表達(dá)模式進(jìn)行了系統(tǒng)分析。為將來更深入揭示水稻抗病機(jī)制，培育抗性品種提供了可靠的實驗依據(jù)和良好的理論