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由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引发的稻瘟病是水稻的重大病害。稻瘟病在我国各个水稻生产区均有不同程度的发生,严重影响水稻的产量和品质,甚至威胁粮食安全。栽培抗病品种是减少稻瘟病危害最经济有效的方法。挖掘抗病相关基因并解析其作用机制能够为培育抗病品种奠定重要的理论基础,而抗病相关基因的育种应用评价能够有效的促进抗病育种的进程。本实验室前期通过转录组分析和稻瘟病抗性检测,鉴定到一个对稻瘟病抗性起正调控作用的R2R3-MYB型转录因子——OsMYB3。为了深入研究OsMYB3调控水稻对稻瘟病菌的抗病机理,本论文开展了抗谱鉴定、稻瘟病菌侵染的细胞学观察、OsMYB3上游调控基因和下游靶基因的筛选与鉴定、农艺性状测定等研究,取得的主要研究结果如下:1.通过田间喷雾接种多个稻瘟病菌生理小种,结果发现过量表达OsMYB3的植株与对照相比感病性更弱,表明OsMYB3介导的稻瘟病抗性不具有小种特异性。2.通过Chitin和Flg22诱导OsMYB3过表达株系的叶片,检测PR基因的转录水平,结果发现PR基因均被诱导上调表达,表明OsMYB3参与水稻的基础免疫反应。3.采用叶鞘细胞侵染的动态过程及叶片切片组织染色观察,发现OsMYB3过量表达后的植株叶片通过积累木质素来阻碍稻瘟病菌的侵染。4.通过AcBr法测定OsMYB3过表达植株木质素含量,结果发现OsMYB3过量表达后显著提高了木质素的含量。表明OsMYB3可能通过调控木质素的含量增强了水稻对稻瘟病菌的抗性。5.为了进一步解析OsMYB3对水稻稻瘟病的抗病机理,本研究运用酵母单杂交、凝胶迁移(EMSA)和ChIP-qPCR实验,验证了转录因子OsMYB3能够直接绑定基因OsMTG3的启动子,并发现OsMYB3的启动子能够被WRKY家族的OsTRM3蛋白绑定。表明OsMTG3是OsMYB3的靶基因,而OsTRM3是OsMYB3的上游调控蛋白。6.通过检测OsMYB3下游靶基因OsMTG3转基因植株的木质素含量,发现过量表达OsMTG3的转基因植株中木质素含量明显增加,并且过量表达OsMTG3后增强了水稻对稻瘟病菌的抗性。7.为了评价OsMYB3基因在稻瘟病抗性育种中的应用潜力,分别测定了穗粒数、结实率、千粒重、株高等主要农艺性状;与对照相比,过量表达OsMYB3的转基因植株除了株高变矮外,其它农艺性状均无显著差异。表明OsMYB3基因在稻瘟病抗病育种中具有潜在的应用价值。本研究较为完整地阐明了稻瘟病抗性相关基因OsMYB3的抗病机制,评估了OsMYB3对水稻主要农艺性状的影响。丰富了水稻对稻瘟病的抗病机理,并为水稻的稻瘟病抗病育种奠定了重要的理论基础。