水楊酸應(yīng)答新基因OsAAA1在水稻廣譜抗病反應(yīng)中的分子機(jī)理初步研究.pdf

1、AAA-ATPases基因家族(ATPases associated with various cellular activities)是一類與多種細(xì)胞活動有關(guān)的ATPase類，在真核生物和原核生物中廣泛存在。該基因家族蛋白具有保守的Walk A和Walk B結(jié)構(gòu)域，以及特異的SRH區(qū)域。參與細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)和表達(dá)調(diào)控、膜運(yùn)輸、蛋白降解、蛋白折疊等多種生理活動。有關(guān)植物中AAA-ATPase基因家族參與抗病反應(yīng)的研究較少。本研究室在前期的研

2、究中，利用基因芯片篩選得到了一個參與水稻抗病反應(yīng)的AAA-ATPase基因家族新成員—OsAAA1基因，對其進(jìn)行植物激素和稻瘟病菌的誘導(dǎo)表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)該基因受水楊酸和稻瘟病菌雙誘導(dǎo)。OsAAA1基因超表達(dá)表現(xiàn)對稻瘟病和白葉枯病均具有很好的抗性，是一個潛在具有廣譜抗性的新基因資源，該基因抗性機(jī)理的研究，對闡明廣譜抗性機(jī)理具有很重要意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對OsAAA1基因在水稻不同時期不同組織以及在非生物逆境脅迫處理下的表

3、達(dá)模式進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)OsAAA1在幼苗期和分蘗期各個組織的表達(dá)量都較低，在抽穗期的表達(dá)量均較高，其中在葉和穗中的表達(dá)量最高。在非生物逆境脅迫處理下，發(fā)現(xiàn)OsAAA1基因在鹽、溫度、酸堿、重金屬CdCl2等脅迫下表達(dá)量均下調(diào)，而在H2O2脅迫下表達(dá)量明顯上調(diào)，表明該基因可能參與H2O2介導(dǎo)的信號途徑。⑵對OsAAA1超表達(dá)轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)譜基因芯片進(jìn)行生物信息學(xué)分析，得到了927個基因可能是因為轉(zhuǎn)入OsAAA1基因后與抗稻瘟病直接相關(guān)

4、的基因；進(jìn)行了趨勢顯著性分析及時間序列的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析，得到6個參與抗性反應(yīng)的關(guān)鍵基因，并利用qRT-PCR對這6個基因的表達(dá)量進(jìn)行了驗證。GO注釋分析表明，這6個基因均參與逆境脅迫、細(xì)胞的代謝過程、信號傳導(dǎo)等。OsAAA1與這6個基因的相互關(guān)系還有待于進(jìn)一步研究。（3）通過酵母雙雜技術(shù)成功篩選得到 OsAAA1的互作蛋白 OsSSI2、WRKY13、WRKY68、Pib和Pit，并構(gòu)建OsSSI2原核表達(dá)載體，優(yōu)化表達(dá)條件，成功表達(dá)出