用cDNA微陣列技術(shù)篩選并鑒定與水稻白葉枯病抗性相關(guān)的差異表達(dá)基因的cDNA克隆.pdf

1、摘 要水稻白 葉 枯病菌 ( X a n t h o m o n a s o r y z a e p v . o r y z a e ; X o o ) 的r p f c 缺失突變體 S L 3 7 5 1 是一株能誘導(dǎo)水稻對X o o 野生菌株 1 3 7 5 1 引起的白葉枯病 產(chǎn) 生 抗 性 的 具 有 潛 在 防 治 作 用 的 生 防 菌 盯本 研 究 用 。 D N A 微 陣 列 技 術(shù) ，經(jīng)N o r t h e

2、r n雜交證實， 篩選到在 S L 3 7 5 1 和 1 3 7 5 1 平行接種誘導(dǎo)下感病水稻金剛3 0 分孽前苗期的 1 0 個差異表達(dá)基因的c D N A克隆， 對其中4 個差異表達(dá)克 隆中的外源 c D N A片段測序分析發(fā)現(xiàn)， 這4 個克隆中 含有4 個基因: 細(xì)胞色素 b 5 基因、 水孔素基因、 2 5 S r R N A和與擬南芥一個推斷蛋白基因同 源基因。 除2 5 S r R N A基因的c D N A ， 其余3

3、 個差異表達(dá)基因的c D N A均為全長。與 1 3 7 5 1 和對照接種誘導(dǎo)處理相比，在 S L 3 5 7 1 接種誘導(dǎo)的水稻體內(nèi)， 細(xì)胞色素 b 5 基因 表達(dá)水平低于 1 3 7 5 1 誘導(dǎo)處理， 但高于對照處 理 下 的 表 達(dá) 水 平 。 介 于 L 素 基 因 及 與 擬 南 芥 推 斷 蛋 白 基 因 同 源 的 基 因 表 達(dá) 水 平最高， 而 2 5 S r R N A基因表達(dá)水平最低。 根據(jù)上 述結(jié)果可以 推測

4、， 適當(dāng) 控 制 這 些 基 因 在 水 稻 體 內(nèi) 的 表 達(dá) 水 平 有 可 能 增 強 水 稻 對 白 葉 枯 病 的 抗 性 今 關(guān)鍵詞: c D N A芯片 技術(shù) 水稻白 葉 枯病 誘導(dǎo) 抗性差異表達(dá)基因 抗病相關(guān)基因第一篇 前 言第一章 植物抗病性研究現(xiàn)狀及進(jìn)展簡介1 . 1 抗病類型植物的抗病性是寄主 植物與病原物相互作用的結(jié)果， 是涉及一系列相互 作用事件的復(fù)雜過程。 植物對病原 物的 抗性一直是植物病理學(xué)研究的重要內(nèi)

5、容。 依據(jù)植物對病原物浸染的反應(yīng)， 可將植物的 抗病性分為不親和抗性、 誘 導(dǎo) 抗 性 、 非 寄 主 抗 性 等 類 型 [ 1 1 1不親和抗性是寄主植物在不親和病原菌侵染過程中植物體發(fā)生的一種 過敏反 應(yīng) ( h y p e r s e n s i t i v e r e s p o n s e , H R ) 。 這種反 應(yīng)發(fā) 生于 植物與 病原菌的非親和互作系統(tǒng)中， 其主要特征表現(xiàn)為: 受病原菌侵染的 植物細(xì)胞快速死亡并形

6、成枯斑， 這種枯斑將病原菌局限在受感染的 部位， 抑制病原菌的擴 散 從而 達(dá) 到 抗 病的目 的 。 這 種反 應(yīng)又 稱為 “ 細(xì) 胞 程 序 性 死亡 ( p r o g r a m m e dc e l l d e a t h , P C D ) “ [ 2 l 。 不 親 和 抗 性 是 植 物 的 一 種“ 預(yù) 存 抗 性 機 制 ” ， 普 遍 存在于一切非親和病原物 ( 真菌、 細(xì)菌、 病毒及線蟲) 與植物的互作系統(tǒng)中

7、1 3 1 ， 是 植 物 在 病 原 物 侵 染 時 產(chǎn)生 的 一 種 普 遍 而 有效 的 抗 性 機制 [ 4 1誘導(dǎo)抗性 ( i n d u c e d r e s i s t a n c e , I R ) 是植物的一種“ 潛在抗性” ， 即只有在受到一定的條件因子誘導(dǎo)后， 植物才 一 能表現(xiàn)出 對病原物的 抗性， 這種抗性具有可誘導(dǎo) 性、 系統(tǒng)性、 持久性及抗菌譜寬等特點。 誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性的物質(zhì)稱為誘導(dǎo)因子或激發(fā)子， 誘

8、導(dǎo)因子包括非生物因 子 ( 即各種理化因子) 和生物因子兩類。 誘導(dǎo)抗性無論在發(fā)生過程、 形成和作用機制上， 還是 在功能上， 都與高 等動物獲得性免疫抗性有很多相似性， 因此， 有人建議 將 這 種 抗性 稱 為“ 誘 導(dǎo) 免 疫 體系” [ 5 1 。 本 世 紀(jì) 初， 誘導(dǎo) 抗 性 便引 起了 植物病理 學(xué)家的 興 趣， 1 9 2 9 年， M c K i n n e y 發(fā)現(xiàn) 在接 種能引 起綠 色花葉 癥 狀( g r e