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纹枯病是水稻重要病害之一,在世界各个稻区普遍发生,从秧苗期至孕穗期均可发生,以抽穗期前后发病最盛,严重威胁水稻产量,但目前对水稻纹枯病的抗性机制尚不明确,缺少抗性基因和高抗品种,因此水稻抗纹枯病的机制研究至关重要。本实验室前期用Ds插入突变体库筛选出对纹枯病更敏感的lpa1突变体,我们以LPA1为研究对象,通过进一步研究得到以下结果:1.LPA1正向调控水稻对纹枯病的抗性野生型水稻接种水稻纹枯病菌0,24,48,72 h后,使用qRT-PCR检测了LPA1的表达水平,接种水稻纹枯病菌72 h后能显著诱导LPA1的表达上调;lpa1突变体和恢复体接种水稻纹枯病菌,进行抗病性鉴定,结果显示lpa1突变体比野生型对照和恢复体更感病;对LPA1过表达水稻进行抗病性鉴定,与野生型对照相比,LPA1过表达植株更加抗病;同时检测LPA1过表达植株接种水稻纹枯病菌0,24,48,72 h后病程相关基因PBZ1和PR1b的表达水平,在LPA1过表达植株中PBZ1和PR1b上调。以上结果表明LPA1正向调控水稻对纹枯病的抗性。2.LPA1结合PIN1a启动子序列前人的研究证明生长素在抗病中发挥重要作用,PIN1a参与生长素运输过程,而LPA1调控PIN1a转录。进一步结果证实,LPA1过表达植株中的PIN1a表达水平上升,ChIP,EMSA和瞬时表达结果表明LPA1能够结合PIN1a启动子并激活PIN1a的转录。3.LPA1通过调控PIN1a的转录提高对水稻纹枯病的抗性为验证PIN1a在抗纹枯病中的作用,PIN1a RNAi和PIN1a过表达植株进行了抗病性鉴定。结果显示,与野生型相比,PIN1a RNAi中的PIN1a水平明显降低,接种水稻纹枯病菌后更易感病,而PIN1a过表达植株中PIN1a水平明显升高,更加抗病,证明PIN1a对水稻抗纹枯病具有正向调控作用。4.生长素对水稻抗纹枯病的作用PIN1a是生长素外输载体,生长素在抗病中发挥重要作用,LPA1可能通过调控PIN1a的表达影响植株中生长素的水平,进而调节对水稻纹枯病的抗性。我们发现外源生长素处理增强水稻对水稻纹枯病的抗性,同时,LPA1过表达提高水稻中IAA水平。综上所述,这些结果表明LPA1可能通过调控PIN1a来调节水稻中生长素的运输,从而增强水稻对纹枯病的抗性。