水稻抗白葉枯病基因Xa21介導的病程相關蛋白表達研究.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一。由Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)引起的水稻白葉枯病，是一種嚴重的細菌性病害。水稻遭受白葉枯病菌侵染后會嚴重減產，甚至絕收。Xa21 對水稻白葉枯病具有廣譜抗性，其編碼的蛋白質是一個類受體蛋白激酶。對其抗病機理的研究不僅具有重要的理論意義，還具有重要的實用價值。
　　 病程相關蛋白（pathogenesis-related proteins，PRs）是指生物體受

2、病原菌誘導后產生的蛋白質及其同源物的總稱。這些蛋白質大多是一些酶類，例如苯丙氨酸解氨酶、過氧化物酶、多酚氧化酶等，它們平時就存在于植物體內，在植物受到嚴重侵害后，這些蛋白質的表達量會升高。誘導PRs表達的生物脅迫有以下幾種，例如病原菌、昆蟲、線蟲和食草動物等。人們將PRs分成了17個家族，族中的成員有著相同或相似的生化性質。
　　 目前，PR-1，PR-17的功能未知；PR-2具有β-1,3-葡聚糖酶活性；PR-3，PR-4，P

3、R-8和PR-11具有殼多糖酶活性，其中PR-4是幾丁質結合蛋白，PR-8 為溶菌酶；PR-5 為滲透素和類奇甜蛋白；PR-6 為蛋白酶抑制劑，可以防御昆蟲和線蟲；PR-7，PR-9和PR-10分別為蛋白酶、過氧化物酶和核酶；PR-12，PR-13和PR-14分別為防御素、硫素和轉脂蛋白；PR-15和PR-16分別為萌發(fā)素蛋白和類萌發(fā)素蛋白。作為下游防衛(wèi)基因，病程相關基因廣泛存在于不同植物中。PRs的表達受病原菌等的誘導，也受上游抗病基

4、因的介導。
　　 我們選取OsPR1a，OsPR1b和OsPR10a 為研究對象，旨在揭示Xa21 與PRs的關系，為水稻抗病研究提供理論依據。本實驗用原核表達系統(tǒng)克隆表達了OsPR1a，OsPR1b和OsPR10a 3個蛋白質并純化制備了抗體。水稻接菌取材后，獲得了抗?。≧）、感病（SR-）、感?。⊿avr-）和對照（M）4種材料。Western-blot分析發(fā)現：1、在Xa21 存在的抗病反應（R）中，病程相關蛋白的表達量要

5、明顯高于沒有Xa21 存在的感病反應（SR-）。2、而且同樣是在Xa21 存在的情況下，非親和反應(R)中病程相關蛋白的表達量明顯高于親和反應（Savr-）。3、在兩種抗病反應（SR-）和（Savr-）的比較中，大多數情況下病程相關蛋白的表達量沒有顯著差異。我們的實驗證明了：1、在抗病基因Xa21 與病原菌無毒基因可以相互識別的情況下（R），Xa21 對PRs的表達起到介導作用，促使PRs 更高地表達。2、抗病基因Xa21 與病原菌無毒