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水稻(Oryza sativa)是世界上主要的粮食作物之一,纹枯病是由立枯丝核菌Rhizoctonia solani Kuhn引起的普遍发生于世界各稻区的最重要的水稻病害之一,限制水稻高产、稳产。培育和利用抗病品种是经济、安全且有效的措施。然而,水稻对纹枯病的抗性属于典型的数量性状,已被鉴定出的抗性QTL的效应均较小,且在不同群体间的抗性不一致;其次,很多因素特别是环境的差异会明显影响水稻抗性的表现,在一定程度上限制了纹枯病的抗病育种研究。1.水稻纹枯病菌接种和抗性评价体系是培育抗病品种的重要基础。本研究利用植物生长箱的控温、控光和控湿条件以及生长势相对一致的水稻秧苗,对苗期纹枯病微室接种技术进行了改进。试验品种苗期的纹枯病抗性从高到低依次为YSBR1,特青,泰粳394,日本晴和Lemont,并且与大田成株期接种鉴定的结果一致。对4个水稻抗病相关基因进行RT-PCR分析,苗期和成株期接种水稻均表现诱导表达。通过“叶枕高”和“苗挺高”计算的各品种苗期病级变幅分别为2.82-8.54级和1.20-3.39级。前者与大田成株期的病级变幅表现一致,因而“叶枕高”病级计算方法更适用于微室接种鉴定体系。因此,改进的微室接种技术能够有效鉴别水稻品种的纹枯病抗性差异,对于快速筛选水稻抗纹枯病种质和研究其抗病分子机理具有重要意义。2.以纹枯病菌接种水稻后抗病相关类受体激酶基因的表达为依据,通过对转基因水稻的遗传分析以及纹枯病菌接种鉴定,研究诱导表达水稻类受体激酶的基因功能。从多个水稻类受体激酶基因中筛选鉴定具有寄主抗病功能的基因,进而探讨水稻对纹枯病菌的抗性免疫机制。大田接种实验显示,X21基因的T1代RNAi转基因阳性株系较常规对照泰粳394抗病;X8、X11基因的T1代RNAi转基因阳性株系较常规对照泰粳394感病;X18基因的T1代RNAi转基因阳性株系较阴性株系感病,而过表达X18基因的T0代转基因植株大多不长根,且全部致死。苗期接种实验显示:X23基因的T1代RNAi转基因阳性株系较阴性株系抗病;X24基因的T1代RNAi转基因阳性株系较阴性株系感病;X33基因的T0代过表达植株半不育。3.为研究植物类受体激酶X12、X14、X31、X33基因的亚细胞定位,我们应用基因重组技术,将待定位基因的全部CDS区域连接到原生质体瞬时表达载体pXGJ70上,得到重组表达载体protoplast XGJ12, protoplast XGJ14, protoplast XGJ31, protoplast XGJ33。将重组载体分别用PEG融合法转化水稻原生质体,以GFP为报告基因,通过激光扫描共聚焦显微镜观察蛋白在细胞中的定位。初步确定这4个植物类受体激酶定位于细胞膜或细胞质中,与前人的研究成果相符。