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植物类病斑突变体在没有外界病原菌侵染的情况下,能自发形成类似于过敏性反应的坏死斑,且大多都能增强对病原菌的抗性,是一类研究细胞程序化死亡（PCD）和植物防御机制的理想材料。本研究以水稻类病斑突变体spl33（spotted leaf 33）为材料,通过图位克隆分离得到一个编码真核翻译延伸因子eEF1A（eukaryotic translation elongation factor 1A）的基因SPL33,其功能缺失导致植株细胞坏死和抗性增强。本文主要研究结果如下:1、spl33从3叶期开始,叶片上散生一些小的、红褐色的坏死斑,随着叶片生长发育斑点呈现增多和变大趋势,且一直持续到成熟期。经过多年多点种植发现,突变体spl33表型稳定,属于自发的全生育期的扩展型类病斑突变体,其坏死斑点出现的早晚与多少受温度和光照等外界因素的影响。2、遗传分析表明,spl33是一个单隐性核基因控制的突变体。利用突变体×Dular杂交的F2群体中的476个隐性单株将目标基因定位在第1染色体H2和H23之间70 kb的区间。该区间包含11个ORFs,测序发现LOCOs01g02720基因发生单碱基突变,导致翻译的提前终止,最终造成蛋白质功能缺失。转基因互补和过表达实验证实LOCOs01g02720基因是SPL33的目标基因。3、SPL33编码一个由655个氨基酸残基组成的eEF1A-like蛋白,该蛋白包括N端的锌指结构域、一个GTP结合结构域和两个寡核苷酸结合结构域。与其他的eEF1A蛋白相比,SPL33的N端多出一个锌指结构域。不同结构域过表达实验表明,SPL33蛋白的3个EF-Tu结构域对于病斑表型的产生是有功能的,而N端的锌指结构域是没有功能的。转录组分析暗示,SPL33除参与了细胞内的蛋白翻译过程外,也参与细胞死亡、防御反应、光合作用及生物胁迫等过程。SPL33基因在各个组织器官和各个时期均有表达,SPL33蛋白定位于内质网。4、二氨基联苯胺（DAB）和台盼蓝染色表明类病斑坏死发生过程中伴随有H2O2的积累;TUNEL检测表明突变体叶片的细胞发生了细胞程序化死亡;苯胺蓝染色显示突变体叶肉细胞中积累了大量的胼胝质。另外,突变体spl33中叶绿体含量降低、叶绿体降解、光和相关基因表达下降和衰老相关基因表达上调,暗示突变体植株发生了早衰。5、防御相关基因表达量在类病斑坏死形成过程中显著上调,而且显著提高对稻瘟病和白叶枯病的抗性,表明SPL33功能缺失激活了防御反应。转录组分析结果显示,spl33中的植物-病原菌互作通路被激活,且此通路中的差异表达基因在突变体中大都显著上调,表明spl33中防御反应被激活,从而表现出对病原菌的广谱抗性。6、酵母双杂交实验表明SPL33与26S蛋白酶复合体亚基OsRpt3和OsRpn11相互作用,暗示SPL33可能参与介导蛋白酶体的错误折叠和受损蛋白的降解过程;SPL33与水稻类病斑相关蛋白RLS1和OsLMS相互作用,暗示SPL33功能缺失可能导致与RLS1和OsLMS相互作用被破坏,为深入研究SPL33的功能奠定了基础。