论文部分内容阅读
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,而白叶枯病是一种严重影响水稻生产的细菌性疾病。研究水稻与白叶枯菌的互作,不仅可以阐明植物抗细菌的分子机制,还能为防治水稻白枯叶病提供有效策略。miRNA作为基因表达调控的一种重要因子,在植物生长发育与抗逆性中起着重要作用。本实验室前期已得到抗白叶枯病相关的OsmiR1858a,证实其靶基因为OsHIN1(Harpin-induced 1 domain containing protein),并成功获得以抗病水稻品种SH5为遗传背景的pre-OsmiR1858a超表达和OsHIN1超表达转基因水稻,也获得了以易感病水稻品种8411为遗传背景的pre-OsmiR1858a超表达株系。在此基础上,本论文将利用已有的转基因材料进一步研究OsmiR1858a及其靶基因OsHIN1在水稻抗白叶枯病中的功能。主要研究结果如下:(1)为了确证OsmiR1858a与白叶枯病的相关性,对SH5和8411各自背景下的pre-OsmiR1858a超表达株系接种白叶枯病菌P6、P3后进行抗病性分析,包括接菌后病斑长度,病斑面积的统计和病菌生长曲线的测定。实验结果显示,pre-OsmiR1858a超表达株系在接种白叶枯菌后比各自野生型表现为更强的抗性,表明OsmiR1858a正调控白叶枯病抗性。(2)为了明确OsmiR1858a是否对OsHIN1具有剪切作用,构建35S::YFP:OsHIN1、35S::YFP:mOsHIN1(剪切位点同义突变)载体,并将上述载体与35S::pre-miR1858a在烟草中共表达。结果显示当OsHIN1与miR1858a共表达时,YFP的荧光强度随着miR1858a浓度的增加而逐渐减弱,而mOsHIN1与miR1858a共表达时荧光强度无变化,说明OsmiR1858a对OsHIN1具有剪切作用。(3)为了明确OsHIN1与白叶枯病的相关性,我们采用基因编辑方法获得OsHIN1敲除水稻,通过测序验证获得目标株系,在此基础上对其及OsHIN1超表达株系同时间接种白叶枯菌后,进行上述抗病性指标的检测。结果显示靶基因OsHIN1超表达株系比野生型表现出更加感病现象,而敲除株系则表现为更加抗病,证明OsHIN1负调控水稻对白叶枯病的抗性。(4)利用前期获得的35S::eGFP:OsHIN1载体,在烟草中研究OsHIN1的亚细胞定位,结果显示靶基因OsHIN1定位于细胞膜。