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白叶枯病(Bacterial blight)是水稻生产中最为常见的病害之一。目前已经鉴定出许多水稻白叶枯病抗性相关基因,但这些基因的克隆和功能研究还比较少。另一方面,自叶枯病致病菌株在自然选择和人工选择的双重压力下也在不断的变异,因此,进一步深入挖掘具有白叶枯抗性的水稻遗传资源对作物遗传改良和粮食安全问题的解决有着十分重要的理论意义和应用价值。 长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200nt的非编码RNA,它广泛参与到调节生物体发育与代谢的各个方面,IncRNA调控作物农艺性状的分子机理已成为生命科学领域的重大科学前沿问题。哺乳动物中已经有不少lncRNA的功能被报道,而植物中lncRNA的研究则相对较少,到目前为止有关lncRNA与植物抗病能力和防卫反应的功能验证尚未见任何报道。 我们在前期工作中率先对水稻的长链非编码RNA做了系统鉴定,阐明了水稻lncRNA的序列特征和保守性,并筛选获得了一批具有不同时空表达的IncRNA分子[1]。我们将白叶枯病原菌PXO99A侵染0、2h、6h、12h和24h的水稻叶片样品进行链特异性lncRNA测序,筛选出567个对白叶枯侵染有响应的水稻lncRNA,提示这些lncRNA可能在水稻白叶枯病侵染及其抗病调节中具有重要的调控功能。我们进一步分析这些差异表达的lncRNA,发现一个随侵染时间变化而具有趋势表达的lncRNA——XLOC_057324。从水稻突变体库中我们得到该lncRNA的T-DNA插入突变株,抗性检测试验表明XLOC_057324的插入失活会增强水稻对白叶枯病菌的抗性,进一步的研究发现XLOC_057324的表达变化会影响水稻内源激素茉莉酸(jasmonic acid,JA)的含量,从而在一定程度上阐明了该长链非编码RNA调节水稻对白叶枯病抗性的分子机理。 本研究所得结果不仅可以增进我们对植物长链非编码RNA功能的理解,同时也有助于深入挖掘植物抗病调节中lncRNA的作用,并进一步拓展人们对植物-病原菌互作模式的认知。更为重要的是,揭示lncRNA调节水稻白叶枯抗性的分子机制,将对作物遗传育种中抗病、高产新品种的培育有所助益。