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多数斑点叶突变体具有与过敏性反应类似的坏死病斑,最显著的特征是对各种病原菌的抗性增强,这使其成为研究植物先天免疫机制的理想材料,因此鉴定新的斑点叶突变体将有助于解析斑点发生的机制和抗性机理。本研究以EMS诱变水稻籼稻品种IR64获得的一个斑点叶突变体Spl26为实验材料,对Spl26进行了遗传分析和基因定位,主要农艺性状观察,生理生化指标测定,抗病性鉴定及激素水平测定等研究,为水稻中SPL26介导免疫的目标基因的克隆和功能研究提供基础。研究结果如下:1.突变体Spl26存在纯合致死效应。Spl26发生分离表现出3种表型:纯合子植株(Spl26/Spl26)褐色斑点迅速融合,在播种后3周内致死;杂合子植株(Spl26/spl26)在播种后23天左右出现红褐色斑点,斑点会扩散融合,叶片枯黄萎蔫;另一种纯合子植株(spl26/spl26)生长正常。我们将杂合子(Spl26/spl26)命名为Spl26,用于后续研究。与野生型IR64相比,突变体Spl26主要的农艺性状显著降低,始穗期推迟约10d,各节间长度显著缩短。2.突变体Spl26的红褐色斑点的产生和发展受到光照诱导。斑点表型影响了光合作用,与IR64相比,突变体Spl26的光合能力减弱,表现在叶绿素含量和类胡萝卜素含量显著下降以及光合参数显著下降,从而导致了较差的农艺性状。3.突变体Spl26中存在大量的细胞死亡。Spl26的相对膜离子渗透率显著升高,细胞膜发生不可逆的损伤,DNA片段化严重,程序性细胞死亡相关的metacaspase基因表达上调。4.突变体Spl26的突变引起了ROS清除系统失衡,ROS清除酶活性发生显著变化。CAT活性显著降低,SOD活性显著升高,造成红褐色斑点处及周围出现大量的ROS沉积,包括H2O2和O2-,从而引发脂质过氧化,大量丙二醛(MDA)积累,最终导致细胞损伤和死亡。POD常在衰老组织中具有更高的活性,突变体Spl26的POD活性显著增强,可溶性蛋白含量显著降低等都反映了突变体Spl26的叶片衰老进程。5.突变体Spl26的抗性增加可能是通过激活JA信号通路介导实现的。与野生型IR64相比,突变体Spl26对白叶枯病菌PXO99和PXO86表现出显著增加的抗性水平。JA信号通路中的重要参与因子Os PR10,Os LOX,Os AOS2,Os Jamyb和Os WRKY45在突变体Spl26中的表达水平显著上调与内源激素JA含量显著升高相一致,激活了JA信号通路。突变体Spl26中的ABA水平显著升高可能也促进了叶片衰老。6.突变体Spl26的红褐色斑点表型由一个显性核基因控制,暂时将该基因命名为Os SPL26,最终将其定位于第7号染色体短臂上RM5490和In Del42的305kb区间内。通过基因组重测序发现Os SPL26发生了一个T到A的单碱基替换,使得编码的苯丙氨酸(Phe)变成了酪氨酸(Tyr),是一个新的显性斑点叶基因。