紋枯病菌誘導(dǎo)表達(dá)的水稻類受體激酶基因功能研究.pdf

1、水稻（Oryza sativa）是世界上主要的糧食作物之一，紋枯病是由立枯絲核菌Rhizoctonia solani Kühn引起的普遍發(fā)生于世界各稻區(qū)的最重要的水稻病害之一，限制水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。培育和利用抗病品種是經(jīng)濟(jì)、安全且有效的措施。然而，水稻對(duì)紋枯病的抗性屬于典型的數(shù)量性狀，已被鑒定出的抗性QTL的效應(yīng)均較小，且在不同群體間的抗性不一致;其次，很多因素特別是環(huán)境的差異會(huì)明顯影響水稻抗性的表現(xiàn)，在一定程度上限制了紋枯病的抗病育種研

2、究。
　　1.水稻紋枯病菌接種和抗性評(píng)價(jià)體系是培育抗病品種的重要基礎(chǔ)。本研究利用植物生長(zhǎng)箱的控溫、控光和控濕條件以及生長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的水稻秧苗，對(duì)苗期紋枯病微室接種技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。試驗(yàn)品種苗期的紋枯病抗性從高到低依次為YSBR1，特青，泰粳394，日本晴和Lemont，并且與大田成株期接種鑒定的結(jié)果一致。對(duì)4個(gè)水稻抗病相關(guān)基因進(jìn)行RT-PCR分析，苗期和成株期接種水稻均表現(xiàn)誘導(dǎo)表達(dá)。通過(guò)“葉枕高”和“苗挺高”計(jì)算的各品種苗期病級(jí)變幅

3、分別為2.82～8.54級(jí)和1.20～3.39級(jí)。前者與大田成株期的病級(jí)變幅表現(xiàn)一致，因而“葉枕高”病級(jí)計(jì)算方法更適用于微室接種鑒定體系。因此，改進(jìn)的微室接種技術(shù)能夠有效鑒別水稻品種的紋枯病抗性差異，對(duì)于快速篩選水稻抗紋枯病種質(zhì)和研究其抗病分子機(jī)理具有重要意義。
　　2.以紋枯病菌接種水稻后抗病相關(guān)類受體激酶基因的表達(dá)為依據(jù)，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻的遺傳分析以及紋枯病菌接種鑒定，研究誘導(dǎo)表達(dá)水稻類受體激酶的基因功能。從多個(gè)水稻類受體激酶

4、基因中篩選鑒定具有寄主抗病功能的基因，進(jìn)而探討水稻對(duì)紋枯病菌的抗性免疫機(jī)制。大田接種實(shí)驗(yàn)顯示，X21基因的T1代RNAi轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性株系較常規(guī)對(duì)照泰粳394抗病;X8、X11基因的T1代RNAi轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性株系較常規(guī)對(duì)照泰粳394感病;X18基因的T1代RNAi轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性株系較陰性株系感病，而過(guò)表達(dá)X18基因的T0代轉(zhuǎn)基因植株大多不長(zhǎng)根，且全部致死。苗期接種實(shí)驗(yàn)顯示:X23基因的T1代RNAi轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性株系較陰性株系抗病;X24基因的T1代

5、RNAi轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性株系較陰性株系感病;X33基因的T0代過(guò)表達(dá)植株半不育。
　　3.為研究植物類受體激酶12、X14、X31、X33基因的亞細(xì)胞定位，我們應(yīng)用基因重組技術(shù)，將待定位基因的全部CDS區(qū)域連接到原生質(zhì)體瞬時(shí)表達(dá)載體pXGJ70上，得到重組表達(dá)載體protoplast XGJ12，protoplast XGJ14，protoplast XGJ31，protoplastXGJ33。將重組載體分別用PEG融合法轉(zhuǎn)化水稻原生質(zhì)