论文部分内容阅读
水稻作为全世界最重要的粮食作物之一，却连年遭受着病害的侵扰，稻米产量和质量的提高受到严重制约。白叶枯病是我国最严重的水稻病害之一，水稻白叶枯病(Bacterial blight of rice，BB)是由黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)引起的维管束病害，可以通过水稻的气孔、水孔及伤口侵染水稻。目前已经明确白叶枯病菌的主要致病因子是一种类似于真核转录因子的效应子TALE(Transcription activator-like effector)，它们可以进入寄主的细胞核内，特异地结合到目的基因启动子区域上，激活目的基因的表达，进而引发寄主的感病或抗病反应。 广东省地处我国东南沿海地区，气候多雨潮湿，极利于白叶枯病的爆发流行。广东省的优势白叶枯病菌型Ⅴ型和Ⅳ型的致病性极强，与之相对应的水稻抗性品种少且抗性基因容易变异，因此对广东省白叶枯病菌的研究尤为重要。我们希望通过BamHⅠ酶切细菌基因组，构建基因组文库筛选阳性克隆的方法，分离Ⅴ型白叶枯病菌GD1358和Ⅳ型白叶枯病菌SCBG中编码TALEs的tals基因，随后便可以根据tals基因序列，找到相对应的水稻感病基因，并通过基因编辑的方式改造水稻白叶枯病感病基因，最终获得水稻白叶枯抗性材料。本论文的主要工作是分离与鉴定广东省强致病型的白叶枯病菌毒性效应子(TALEs)，并初步探究Ⅴ型和Ⅳ型白叶枯病菌在水稻中的感病基因。主要结果如下: (1)于Ⅴ型白叶枯病菌GD1358中分离到14个tal-BamHⅠ片段，本实验室编号为GD1-14，其中GD2和GD4这2个tals，在NCBI数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)目前已经公布的信息中是未曾出现过的，可能是新的tals; (2)于Ⅳ型白叶枯病菌SCBG中分离到15个tal-BamHⅠ片段，本实验室编号为SCBG1-14，其中SCBG13和SCBG15这2个tals，在NCBI数据库目前已经公布的信息中是未曾出现过的，可能是新的tals; (3)水稻白叶枯感病基因OsSWEET14在粳稻品种日本晴(Nipponbare，NB)中被Ⅴ型白叶枯病菌GD1358和Ⅳ型白叶枯病菌SCBG、ZHE173诱导表达，是GD1358、SCBG、ZHE173对应于NB中可能的白叶枯感病基因; (4)水稻白叶枯感病基因OsSWEET13在籼稻品种国际24号(Intentational Rice24，IR24)中被Ⅳ型白叶枯病菌SCBG、ZHE173诱导表达，是SCBG、ZHE173对应于IR24中可能的白叶枯感病基因。 综上所述，我们从Ⅴ型白叶枯病菌GD1358中分离出14个tal-BamHⅠ片段，从Ⅳ型白叶枯病菌SCBG中分离出15个tal-BamHⅠ片段，其中各有2个可能是新的tals，但是GD1358和SCBG菌中TALEs的分离工作并未全部完成，有待进一步的分离克隆。同时初步证明OsSWEET14可能是白叶枯病菌GD1358、SCBG和ZHE173对应于粳稻品种NB中的白叶枯感病基因，OsSWEET13可能是白叶枯病菌SCBG和ZHE173对应于籼稻品种IR24中的白叶枯感病基因。