水稻病程相關(guān)基因XIOsPR10的功能研究.pdf

1、水稻細菌性條斑病是由Xanthomonas oryzae pv. oryzicola引起的細菌性病害，簡稱細條病，現(xiàn)已成為威脅我國南方稻區(qū)水稻生產(chǎn)的重要病害。由細條病所引起的產(chǎn)量損失能夠達到15-25％。對細條病抗性基因及對防御機制的研究，有助于有效控制水稻細條病的發(fā)生與發(fā)展。
　　 XIOsPR10基因是本實驗室在水稻細條病侵染應(yīng)答的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)的一個擬抗病基因，本文圍繞XIOsPR10基因進行研究。對中花11轉(zhuǎn)基

2、因植株進行了細菌性條斑病抗性分析及基因芯片的分析；開展了生物和非生物脅迫下XIOsPR10基因及其它5個防御相關(guān)基因的表達分析，對它們在水稻抗性網(wǎng)絡(luò)中的功能位置進行了解析。
　　 在抽穗初期對轉(zhuǎn)基因植株和野生型植株進行細條菌接菌實驗，結(jié)果顯示過表達植株對細條菌有一定抗性。利用Affymetrix的基因芯片對轉(zhuǎn)基因植株和野生型植株中受細條病菌侵染調(diào)控的基因進行高通量檢測，野生植株、過量表達植株、RNAi植株接茵后與模擬對照的植株相

3、比分別有127、204、690個差異基因。這些差異基因可能與細條菌的抗性有關(guān)。
　　 通過熒光定量PCR分析各種脅迫處理后XIOsPR10基因的表達量變化，結(jié)果顯示XIOsPR10基因主要在機械損傷、細條菌、MeJA、SA、ABA、NaCl處理時有變化。進一步檢測了在上述處理下OsL-RLK1、AOS、PR-1a、PR-10a、PR-5等5個防御相關(guān)基因的表達量變化，對XIOsPR10基因和這5個基因在水稻抗性網(wǎng)絡(luò)中的功能位置進

4、行了解析。OsL-RLK1基因是類受體蛋白激酶(receptor-like protein kinase)的編碼基因，類受體蛋白激酶位于水稻抗性網(wǎng)絡(luò)的上游位置，起到從胞外接收并轉(zhuǎn)導(dǎo)信號的作用。AOS基因是JA合成途徑的關(guān)鍵酶基因，它的上調(diào)表達可以促進JA類物質(zhì)的合成。XIOsPR10、PR-1a、PR-10a、PR-5基因是病程相關(guān)基因，可以對外界刺激產(chǎn)生應(yīng)答。熒光定量PCR檢測結(jié)果顯示MeJA上調(diào)OsL-RLK1、AOS、XIOsPR

5、10、PR-1a、PR-10a、 PR-5基因的表達，說明這些基因都是受MeJA誘導(dǎo)的基因。機械損傷和NaCl上調(diào)上述6個防御相關(guān)基因，推測這兩種刺激的信號通過類受體蛋白激酶OsL-RLK1傳導(dǎo)進細胞內(nèi)，經(jīng)JA信號途徑，誘導(dǎo)病程相關(guān)基因的表達。細條菌上調(diào)AOS、XIOsPR10、PR-1a、PR-10a基因的表達，推測細條菌的刺激信號通過其它受體傳導(dǎo)進細胞內(nèi)，經(jīng)JA信號途徑，誘導(dǎo)病程相關(guān)基因的表達。SA下調(diào)AOS基因，上調(diào)OsL-RLK