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蜡质芽孢杆菌AR156是在植物生长中促进根系分泌物的生防菌,可以诱导植物产生对病原物广谱性抗性,其中最主要的一种是系统诱导抗性(induced systemic resistance,ISR)。ISR是由非病原性根细菌介导的系统诱导抗性。ISR对病原菌并没有直接的杀死或抑制作用,而是通过诱导植物体的抗病反应来达到防治病害的目的。小分子RNA在植物先天免疫中有重要作用,但它在根际细菌诱导ISR的作用还不清楚。本文主要研究小分子RNA在蜡质芽孢杆菌AR156对拟南芥介导的ISR的作用机制。为了研究是否有miRNA参与了 AR156诱导ISR,我们构建了 4个小分子RNA文库:AR156处理但无病原菌侵染(AR156/none),对照处理但无病原菌侵染(control/none),AR156处理后病原菌侵染(AR156/Pst)和对照后病原菌侵染(control/Rst)。通过对control与AR156处理之间,以及在PstDC3000侵染植物后的control与AR156预处理之间的miRNA的积累模式做对比,发现一些miRNA有显著表达变化。其中,在AR156预处理条件下PstDC3000侵染使miR825*显著下调,显示miR825和miR825*的靶标有可能参与植物防御的信号途径。为了确定miR825/miR825*的功能,我们通过构建沉默抑制或过表达的miR825和miR825*转基因植物进行ISR试验。我们采用短串联目标模拟策略(STTM)成功地抑制miR825和miR825*,经Pst DC3000侵染的miR825/825*-STTM植株表现类似于AR156预处理过的植物,并且与野生型植株相比抗病性明显增强。在Pst DC3000侵染下,过表达转基因株系更易感病。通过qRT-PCR检测发现miR825*靶基因At5G38850(R 基因,TIR-NBS-LRR 类),At3G04220(R 基因,TIR-NBS-LRR 类),At5G40910(R 基因,TIR-NBS-LRR 类)以及 miR825 靶基因 At5G44940(ubiquintin)的表达水平显著增加,说明miR825和miR825*在ISR上起负调控作用。作为一个22个核苷酸的miRNA,miR825*很可能通过启动次级siRNA起作用。RDR6是次级siRNA产生的关键元件。因此我们在rdr6突变体上对ISR进行了进一步研究,结果表明AR156诱导的ISR部分依赖于RDR6。与AR156/Pst相比,AR156在control/Pst预处理中诱导更多的siRNA在植物中产生,miR825*靶标At5G38850裂解产生这些siRNA。在AR156/Pst处理中,在At5G38850位点由miR825*诱导的次级siRNA显著少于control/Pst的处理。说明了在At5G38850位点的次级siRNA与AR156/Pst处理之间有的相关性,由此促进At5G38850表达,与其他尚未鉴定的抗病基因一起有利于诱导ISR。以上结果表明miR825*通过触发次级siRNA发挥其在ISR中的调节功能。另外,我们还研究了AR156对灰霉侵染拟南芥过程中的诱导抗性调控方式以及miR825/825*在其中的作用。AR156预处理与未处理的拟南芥野生型在灰霉病菌侵染后相比表现出明显的抗病性,证明了 AR156诱导拟南芥对灰霉的抗性。由于miR825/825*在AR156诱导拟南芥对PstDC3000的抗性中起负调控作用。我们用灰霉病菌分别侵染miR825/825*-STTM植株和过表达miR825和miR825*的转基因植株。结果显示miR825/825*-STTM植株在灰霉菌接种后与野生型植株相比抗病能力增强,过表达miR825和miR825*的转基因植株则表现感病。表明miR825和miR825*在拟南芥抗灰霉中起负调控作用。而灰霉病菌侵染的经AR156预处理的miR825/825*-STTM植株和过表达与未处理的植株相比均表现更抗病。综上所述,AR156可以诱导拟南芥对灰霉病菌的抗性,且miR825和miR825*在这一过程中起着一定的作用。