水稻苗-穗瘟防衛(wèi)反應相關基因的分離與鑒定.pdf

1、本文為了探討小種特異抗性和生育期特異抗性的分子基礎，選用穗期對稻瘟病抗/感反應差異的一對水稻品系，利用抑制消減雜交(SSH)，分離水稻對穗瘟防衛(wèi)反應相關基因；，選用一個具有小種特異抗性的水稻品種，分離水稻-稻瘟病非親和/親和互作中差異表達的基因，并對篩選到的差異表達基因在不同生育期的表達進行了RT-PCR分析。為了進一步研究差異表達基因的功能，還構建了水稻抗稻瘟病苗期和穗期兩個全長cDNA文庫。 選用遺傳背景相近、對葉瘟抗性相同

2、但對穗瘟抗性不同的兩個水稻株系，利用SSH構建穗瘟抗/感消減cDNA文庫，經差異篩選及序列分析，共獲得90個獨立的差異表達cDNA克隆。利用RT-PCR分析了26個所篩選到的cDNA克隆在抗/感植株接種后的表達，17個基因的表達差異得到驗證。對這些基因在穗期抗/感植株中接種稻瘟菌后的表達譜進行RT-PCR分析，它們在抗/感植株中受稻瘟菌感染后或被誘導或被抑制，但在抗/感植株中被誘導和被抑制所發(fā)生的時間以及程度不同。推測Ca2+信號傳導途

3、徑在水稻防衛(wèi)穗瘟過程中起著重要的調節(jié)作用，以同一水稻品種中156接種不同稻瘟菌小種，通過SSH構建水稻-稻瘟菌非親和/親和互作消減cDNA文庫，結合差異篩選，經序列測定及RT-PCR分析，共獲得25個獨立的經驗證的差異表達cDNA克隆，并對它們在苗期水稻-稻瘟病菌非親和/親和互作早期的表達譜進行了分析，被檢測基因在非親和/親和互作零點的表達水平相同，而在接種后，它們的表達發(fā)生變化，說明所有這些變化都是由于接種引起的；在兩種不同的互作反應

4、中，大部分基因的表達變化趨勢一致，但存在程度的差異；少數基因表達變化在兩種互作中不一致，說明這些表達的變化僅僅與接種的不同小種有關，肯定了所分離到的基因及其表達變化的可靠性。部分基因在穗期受不同稻瘟病菌小種侵染后也發(fā)生變化，但變化趨勢與苗期有所不同。 信息學功能分析表明，苗期和穗期所篩選到的參與水稻稻瘟病防衛(wèi)反應的基因，都涉及到病原菌或環(huán)境脅迫應答、信號傳導、轉錄、蛋白合成與修飾、代謝、轉座等生物學功能。 本研究表明，無

5、論在穗期或苗期，還是寄主特異或小種特異抗性的防衛(wèi)反應中，大多數參與水稻對稻瘟病防衛(wèi)反應的基因在抗病和感病反應過程中都被誘導或被抑制，這些基因可能作為基礎抗性基因參與到防衛(wèi)反應過程中，但由于它們表達發(fā)生變化的時間和程度的差異而導致了抗性反應的不同；而少數基因在抗/感反應過程中受病原菌侵染后的表達變化趨勢存在較大差異，甚至呈現完全相反的變化趨勢，這些基因可能在抗病反應過程中起主要的調節(jié)作用。但苗期和穗期對稻瘟病的防衛(wèi)反應存在一定的差異，因此