水稻纹枯病菌诱导差异表达基因的功能分析

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenjun7575
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由立枯丝核菌引起的纹枯病是我国水稻最重要的病害之一,严重发生时可致水稻大量减产。水稻对纹枯病的抗性受多基因控制,由于抗病表型鉴定困难,加上抗病数量或相关基因的效应普遍较小,导致有关水稻抗纹枯病基因的研究报道一直较少,严重影响水稻抗纹枯病分子机理的研究。本实验室前期通过全基因组芯片表达谱技术,以纹枯病抗病品种YSBR1和感病品种Lemont为材料,分别在接种纹枯病菌后10小时和20小时上筛选到一批纹枯病菌诱导差异表达基因。本研究结合纹枯病抗性QTL定位位置以及在YSBR1中特异诱导表达和抗病相关基因等信息,从这些差异表达基因中筛选出9个基因进行研究,获得的主要结果如下:1、通过已知生物信息学数据库,得知各基因分别编码白粉病抗病蛋白PM3F(本研究将其命名为OsPM3F)、MLO同源蛋白(OsMLO)、质膜蛋白(OsPIP)、纤维素合酶A6类似蛋白(OsCslA)、β扩张素蛋白前体(OsEXPR)、FK506结合蛋白(OsFKBP65)、RNA结合相关蛋白(OsRNP)、Gigantea蛋白(OsGI)、鸟苷酸激酶(OsV2)。2、通过qRT-PCR,对其中7个基因(不包括OsGI和OsV2)的时空表达模式进行研究,发现除了OsRNP主要在苗期高表达之外,其余6个基因均在分蘖末期或之后的发育阶段中具有较强表达;在表达部位上,发现除了OsCslA在穗中明显强表达之外,其余6个基因在叶片和/或叶鞘中均有较强表达。进一步分析了各基因对纹枯病菌和白叶枯病菌的侵染响应情况,发现各基因在侵染后的不同时间点、不同品种以及针对不同病原菌间的诱导表达特征上均存在明显差异,表明这些基因确实是抗病相关基因,但所涉及的抗病调控途径可能不同。3、构建了9个基因的RNAi载体,并通过农杆菌介导的植物转化方法,在YSBR1背景下获得了各基因的RNAi转基因植株,通过连续世代的PCR鉴定,获得了部分转基因纯合系。对转基因纯合系中各靶基因的表达量进行分析,发现绝大多数RNAi株系中的靶基因表达受到了明显下调,最高降幅超过90%。4、对率先获得的8个基因(除OsEXPR)的部分纯合转基因系进行离体纹枯病菌接种鉴定,证实降低OsV2的表达可显著削弱YSBR1的抗病性,表明OsA2与水稻对纹枯病菌的抗性有关;OsPM3F、OsMLO和OsRNP的相关RNAi株系对纹枯病的抗性也显著低于对照YSBR1,初步认为这些基因也参与水稻对纹枯病的抗性调控,但仍需要更多转基因系进行佐证;其余基因的RNAi株系的表型结果不够一致,需一步研究。5、在大田条件下,对6个基因(不包括OsEXPR、OsV2和OsGI)的RNAi纯合系进行了白叶枯病菌接种鉴定,发现OsPIP-RNAi、OsRNP-RNAi、OsFKBP65-RNAi和OsCslA-RNAi的相关RNAi系的病班长度均显著长于对照YSBR1,说明下调这些基因的表达显著降低YSBR1对白叶枯病的抗性;OsMLO-RNAi的2个转基因系的病斑长度与对照YSBR1间均不存在显著差异,表明该基因不参与水稻对白叶枯病的抗性调控;OsPM3F-RNAi系的表型结果不够一致。总体而言,以上结果初步明确了9个纹枯病菌诱导表达基因的时空表达模式,以及受两种病原菌的诱导表达特征,获得了针对各基因的RNAi株系,初步发现了部分基因参与水稻对纹枯病或白叶枯病的抗性调控,结果为进一步研究相关基因的抗病分子机理,为最终阐述YSBR1高抗纹枯病分子基础奠定了基础,具有重要的理论价值。
其他文献
本文介绍了一套基于嵌入式操作系统控制的智能终端测试系统,并对其核心部分一智能终端测试仪做了详细研究和论述,给出了系统硬件原理框图和软件流程图。 This paper introdu
连续9年定位试验,研究有机肥与无机肥配合施用对调节土壤中钾素平衡的作用,结果表明,单施氮肥,土壤速效钾和土壤缓效钾含量均降低,每年每亩单施含钾10kg、20kg有机肥以及与每
霍尼韦尔安防投入大量人力和财力全新开发的智能家居平台,是基于 TCP/IP 协议和 Ethernet 网络平台的全数字化智能家居平台。在这个平台上集成了丰富的通讯、安防、控制等功
Aim:The conditioned place preference (CPP) paradigm was used to investigate the effects of endogenous histamine on the processes leading to morphine-induced rew
Aim: To investigate the inhibition features of the natural product juglone (5-hydroxy-1,4-naphthoquinone) against the three key enzymes from Helicobacter pylori
Aim: To examine if magnesium lithospermate B (MLB) extracted from Danshen, the dried roots of Salvia miltiorrhiza, may act as an active component responsible fo
Aim: Deoxyschisandrin is one of the most effective composites of Schisandra chinensis, a famous Chinese medicine widely used as an antistress, anti-aging, and n
近年来,有关硒素的地球化学和环境医学研究引起了广泛兴趣,这个“热点”已经在茶叶界出现。作者欲就茶叶中硒素与人体健康及其研究和开发发表探索性的意见,旨在抛砖引玉。微
小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一。利用抗病品种是防治该病最为经济、有效和环境安全的方法。与抗病基因紧密连锁的分子标记不仅便利抗病基因鉴定和作图,还可以在育种中进行抗病品系的标记辅助选择,以加速育种进程。小麦野生近缘种属蕴藏着丰富的抗性资源,是小麦抗白粉病基因的重要来源,利用小麦野生近缘种属白粉病抗性的方法很多,其中通过合成双二倍体向普通小麦转移抗性基因的方法已经得到广泛应用。本研究的主要
Aim: Fetal adrenal, which synthesizes steroid hormones, is critical to fetal growth and development. Our recent research showed that some xenobiotics could inte