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。