蛋白激發(fā)子MoHrip1誘導(dǎo)水稻抗病機理的研究.pdf

1、水稻是一種世界范圍內(nèi)的重要糧食作物，每年受各種病害如稻瘟病的影響可能導(dǎo)致作物減產(chǎn)，嚴重威脅著世界人口的糧食需求。激發(fā)子是一類可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)的特殊化合物，可以通過提高植物自身的免疫力來幫助植物抵御外界病原菌的侵染以免受病害的損傷。近年來，關(guān)于病原真菌激發(fā)子的研究時有報道，但在其作用機理上的研究進展相對緩慢。
　　MoHrip1是本實驗室先前報道的從稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）中分離得到的一個分泌型蛋白類激

2、發(fā)子，可以提高水稻對稻瘟菌和白葉枯菌的抗性。為研究MoHrip1誘導(dǎo)水稻獲得抗病性的機理，本實驗通過對MoHrip1處理后的水稻進行轉(zhuǎn)錄組測序和數(shù)字基因表達譜技術(shù)進行分析，研究 MoHrip1誘導(dǎo)的水稻抗病性與水稻轉(zhuǎn)錄水平上基因表達之間的關(guān)系。同時對 MoHrip1處理后水稻葉片水楊酸的含量和 MoHrip1處理水稻種子后水稻幼苗的生長情況以及赤霉素含量進行檢測，得出一些與MoHrip1誘導(dǎo)水稻抗病性相關(guān)的結(jié)論。本實驗的具體研究結(jié)果如下

3、：
　　1.通過RNA-seq和DGE分析獲得水稻處理組與對照組的測序結(jié)果，得到308個差異表達基因，這些基因的差異表達可能與MoHrip1誘導(dǎo)植物抗病有關(guān)。通過對基因進行聚類分析，推測激發(fā)子的誘導(dǎo)可能激活色氨酸途徑，促進植物體內(nèi)生長素及其他以色氨酸為前體的物質(zhì)的生物合成。
　　2.用熒光定量PCR驗證了測序數(shù)據(jù)的準確性，篩選興趣基因并按照功能或編碼產(chǎn)物特性進行分類，通過分析及驗證推測植物抗毒素類物質(zhì)是激發(fā)子誘導(dǎo)作用產(chǎn)生的主

4、要抗生物質(zhì)，水稻抗病性的增強可能與MoHrip1誘導(dǎo)的植物抗毒素的合成有關(guān)。同時根據(jù)基因表達特性篩選出激發(fā)子特異誘導(dǎo)表達基因共80個，可以作為激發(fā)子互作方面研究的候選基因。
　　3.對激發(fā)子處理后水稻中水楊酸的含量進行了檢測，根據(jù)結(jié)果推測處理組中水楊酸含量的升高是因為激發(fā)子誘導(dǎo)的水楊酸途徑合成基因上調(diào)和茉莉酸途徑抑制子基因上調(diào)共同作用的結(jié)果。水楊酸可能作為MoHrip1誘導(dǎo)的主要信號分子參與植物的抗病反應(yīng)。
　　4.對激發(fā)子

5、處理水稻種子后幼苗的生長情況和赤霉素的含量進行了檢測，根據(jù)結(jié)果推測水稻幼苗的促生長現(xiàn)象是由于內(nèi)源赤霉素含量的升高引起的，而赤霉素含量的變化與激發(fā)子處理誘導(dǎo)的JAZs和DELLAs的交聯(lián)作用被加強相關(guān)。
　　本研究闡明了蛋白激發(fā)子能通過誘導(dǎo)水稻抗生類物質(zhì)合成基因、抗病相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子編碼基因等的差異表達以及提高植物內(nèi)源水楊酸的含量以使水稻獲得抗病性，為研究激發(fā)子誘導(dǎo)抗病性的作用機理提供了數(shù)據(jù)支持和新的見解。在誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性的同時，M