水稻是一种世界范围内的重要粮食作物,每年受各种病害如稻瘟病的影响可能导致作物减产,严重威胁着世界人口的粮食需求。激发子是一类可以诱导植物产生防卫反应的特殊化合物,可以通过提高植物自身的免疫力来帮助植物抵御外界病原菌的侵染以免受病害的损伤。近年来,关于病原真菌激发子的研究时有报道,但在其作用机理上的研究进展相对缓慢。MoHrip1是本实验室先前报道的从稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)中分离得到的一个分泌型蛋白类激发子,可以提高水稻对稻瘟菌和白叶枯菌的抗性。为研究MoHrip1诱导水稻获得抗病性的机理,本实验通过对MoHrip1处理后的水稻进行转录组测序和数字基因表达谱技术进行分析,研究MoHrip1诱导的水稻抗病性与水稻转录水平上基因表达之间的关系。同时对MoHrip1处理后水稻叶片水杨酸的含量和MoHrip1处理水稻种子后水稻幼苗的生长情况以及赤霉素含量进行检测,得出一些与MoHrip1诱导水稻抗病性相关的结论。本实验的具体研究结果如下:1.通过RNA-seq和DGE分析获得水稻处理组与对照组的测序结果,得到308个差异表达基因,这些基因的差异表达可能与MoHrip1诱导植物抗病有关。通过对基因进行聚类分析,推测激发子的诱导可能激活色氨酸途径,促进植物体内生长素及其他以色氨酸为前体的物质的生物合成。2.用荧光定量PCR验证了测序数据的准确性,筛选兴趣基因并按照功能或编码产物特性进行分类,通过分析及验证推测植物抗毒素类物质是激发子诱导作用产生的主要抗生物质,水稻抗病性的增强可能与MoHrip1诱导的植物抗毒素的合成有关。同时根据基因表达特性筛选出激发子特异诱导表达基因共80个,可以作为激发子互作方面研究的候选基因。3.对激发子处理后水稻中水杨酸的含量进行了检测,根据结果推测处理组中水杨酸含量的升高是因为激发子诱导的水杨酸途径合成基因上调和茉莉酸途径抑制子基因上调共同作用的结果。水杨酸可能作为MoHrip1诱导的主要信号分子参与植物的抗病反应。4.对激发子处理水稻种子后幼苗的生长情况和赤霉素的含量进行了检测,根据结果推测水稻幼苗的促生长现象是由于内源赤霉素含量的升高引起的,而赤霉素含量的变化与激发子处理诱导的JAZs和DELLAs的交联作用被加强相关。本研究阐明了蛋白激发子能通过诱导水稻抗生类物质合成基因、抗病相关转录因子编码基因等的差异表达以及提高植物内源水杨酸的含量以使水稻获得抗病性,为研究激发子诱导抗病性的作用机理提供了数据支持和新的见解。在诱导植物产生抗病性的同时,MoHrip1处理还可以通过提高水稻幼苗赤霉素的含量以促进水稻的生长发育,为研究激发子在植物上的功能作用提供了新的实验数据和推论