赤霉素調(diào)控的南方水稻黑條矮縮病的發(fā)病.pdf

1、南方水稻黑條矮縮病毒（Southern rice black-streaked dwarf virus, SRBSDV），屬于呼腸孤病毒科（Reoviridae），斐濟(jì)病毒屬（Fijivirus），由SRBSDV引發(fā)的水稻病毒病在中國南方的主要水稻種植區(qū)及越南北部的水稻種植區(qū)嚴(yán)重暴發(fā)，極大地影響了我國水稻產(chǎn)量的生產(chǎn)。矮縮（dwarf）是南方水稻黑條矮縮病的顯著癥狀之一。許多學(xué)者通過對赤霉素合成或誘導(dǎo)途徑相關(guān)基因的研究表明活性赤霉素對植物

2、的生長高度有一定的調(diào)控能力。本課題利用高效液相色譜技術(shù)（HPLC）、熒光定量PCR技術(shù)、水稻遺傳轉(zhuǎn)化體系、酵母雙雜交技術(shù)來解釋SRBSDV導(dǎo)致水稻植株矮縮的分子機(jī)制，得到結(jié)果如下：
　　1.采用高效液相色譜技術(shù)（HPLC）初步檢測了抽穗期感染SRBSDV水稻和相同時(shí)期健康水稻植株中的赤霉素含量差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抽穗期健康植株中的活性赤霉素含量為病株的2.11倍。
　　2.利用熒光定量PCR技術(shù)檢測了在南方水稻黑條矮縮病毒（SRB

3、SDV）侵染后不同時(shí)期病、健株水稻內(nèi)源赤霉素合成與誘導(dǎo)相關(guān)基因的mRNA表達(dá)情況，結(jié)果顯示感病植株中參與赤霉素合成途徑的OsGA20ox1、OsGA20ox2基因表達(dá)量均明顯的下調(diào)，分別為健康水稻的0.06倍和0.30倍；基因OsGA2ox3的表達(dá)量上調(diào)，約為健康植株的2倍；參與赤霉素信號(hào)途徑的OsGID2基因表達(dá)量明顯下調(diào)，為健康植株的0.60倍。
　　3.我們構(gòu)建了OsGA20ox1、OsGA20ox2、OsGID2及OsGA

4、2ox3的RNAi載體和OsGA20ox1、OsGID2及OsGA2ox3的過表達(dá)載體，利用水稻遺傳轉(zhuǎn)化體系獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因水稻株系。分析轉(zhuǎn)基因水稻的表型后揭示，陽性O(shè)sGA20ox1、OsGA20ox2和OsGID2的RNAi轉(zhuǎn)基因植株與OsGA2ox3過表達(dá)植株均表現(xiàn)出半矮化表型，其中OsGA20ox2的矮化程度較不明顯；陽性O(shè)sGA20ox1過表達(dá)轉(zhuǎn)基因水稻表現(xiàn)出細(xì)長表型，莖稈細(xì)長，葉片窄小，易倒伏。OsGID2的過表達(dá)轉(zhuǎn)基因水

5、稻和OsGA2ox3的RNAi陽性水稻莖稈較陰性水稻高，但莖稈細(xì)長程度不明顯。
　　4.采用酵母雙雜交技術(shù)分析得到催化合成活性赤霉素的GA20ox1氧化酶與SRBSDV-Pns52之間存在互作關(guān)系；降解活性赤霉素的GA2ox3氧化酶與SRBSDV-Pns52、SRBSDV-Pns6均存在互作關(guān)系。據(jù)此推測SRBSDV-Pns52可能影響了活性赤霉素的合成與降解。SRBSDV-Pns6是個(gè)沉默抑制子，在感染SRBSDV的水稻中可能通