赤霉素合成及信号途径负调控水稻抗白叶枯病
时间:2018-11-23 09:02 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要：由黄单胞杆菌水稻致病变种引起的水稻白叶枯病是水稻最严重的病害之一，严重影响水稻的产量。赤霉素是一类通过诱导位于细胞核的抑制生长的DELLA蛋白的降解来促进植物生长发育的植物激素，在水稻中为SLR1。最近研究发现，赤霉素在植物抗病过程中起着重要调节作用并且与茉莉酸存在相互作用。因此，本研究以赤霉素合成及信号途径为出发点，以RNA干扰调控赤霉素合成途径的关键基因EUI得到的突变体及EUI、SLR1功能缺失突变体为研究材料，通过剪叶法接种白叶枯病菌的方法研究发现赤霉素负调控水稻抗白叶枯病，为进一步探究其分子机制奠定了基础。30491 毕业论文关键词：水稻；赤霉素；白叶枯病；SLR1 Gibberellins Biosynthesis and Signaling Negatively Control the Rice’s Resistance of Xanthomonas Oryzae pv Abstract: As one of the most serious disease in rice, rice bacterial blight caused by Xanthomonas oryzae pv significantly decrease the yield of rice. Gibberellins are a kind of tetracyclic plant hormones which are known throught the plant field to promote plant growth by abducting the degradation of a kind of nuclear growth-repressing proteins, called DELLAs, There is only one DELLA protein in rice called SLR1. Recent studies have proved that SLR1 protein has an important roles in the regulation of the plant development and resistance and have interactions with jasmonate. Therefore in this study, we focus on the gibberellins biosynthesis and signaling ,make full use of the transgenic rice materials which made by RNAi of the EUI gene that is vital in regulating the biosynthesis of the gibberellins and the loss-of-function mutant of SLR1 and EUI.we innoculated the Xanthomonas oryzae pv bacteria via cutting the tip of the rice leaves. We discovered that the gibberellins negatively control the rice resistance to Xanthomonas oryzae pv Key words: rice; gibberellins; bacterial blight; SLR1 目录 摘要1 关键词1 Abstract1 Key words1 引言1 1实验材料与方法4 1.1实验材料4 1.2实验方法4 1.2.1材料培养及处理4 1.2.2白叶枯菌株活化与接种方法4 1.2.3载体构建的方法4 2结果与分析5 2.1赤霉素(GA3)促进水稻株高增加且负调控水稻白叶枯病的抗性5 2.2 EUI1-RNAi、eui1与slr1突变体株高增加且更感白叶枯病7 2.3 OsJaz8-nLUC、OsJaz9-NLuc和OsSLR1-CLuc载体构建7 3讨论8 致谢9 参考文献9 赤霉素合成及信号途径负调控水稻抗白叶枯病 引言 作为最严重的水稻病害之一，水稻白叶枯病（bacterial blight）严重影响水稻的产量。它是一种细菌性病害，病原菌是黄单胞杆菌水稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv. Oryzae, Xoo）。自然条件下，白叶枯病菌一般通过自然孔口和伤口两种方式浸入水稻植株，在较短的时间内便繁殖充满叶片文管束，在叶片表面上形成珠状或连珠状渗液[1]。在水稻中有叶枯型和凋萎型两种典型的白叶枯病症状。叶枯型是最为常见的症状，主要在叶片和叶鞘部位产生比病斑，开始于叶尖和叶缘，向下延伸扩展成条斑，几天后发病部分病斑变成灰白色与健康部分区分明显。凋萎型的典型特征是“脱水、失绿、卷曲、萎蔫”，主要发生在水稻生育时期的秧苗期至分蘖期这段时间，严重时导致全株死亡[1]。 1.水稻与XOO的互作 水稻与白叶枯病菌之间的互作模式符合基因对基因假说。即病原菌侵染水稻时，病原菌分泌的无毒基因（avirulence, avr）产物与水稻抗病基因（resistance gene, R）产物之间产生直接或间接的相互作用，进而促进水稻产生抗病反应，比如产生大量活性氧，过敏性坏死等抗性反应等。鉴定、定位、克隆抗性基因，为深入了解水稻与白叶枯病菌的互作机制提供了必要的条件。到目前为止，报道了多个抗水稻白叶枯病的基因，其中已经克隆的包括Xa21 、Xa1、xa5、Xa27、Xa26、xa13 (os8n3)、Xa23 及Xa10[2-10]。Xa21编码的蛋白在结构上含有一个富含重复亮氨酸序列的结构域和一个类似丝氨酸-苏氨酸激酶的结构域，在细胞表面识别病原菌配体及在胞内激活防御反应起着重要作用[2]。Xa21的表达水平从幼苗期到成熟期逐渐升高，抗病能力逐渐增强，因此Xa21受到水稻生育时期的调控。而Xa26不受水稻生育时期的调控，从幼苗期到成年期对多种白叶枯病菌小种均有抗性[5]。xa5是一个隐性抗性基因，编码转录因子IIA的γ亚基[4]。xa13是一个仅对生理小种PXO99表现抗性的隐性基因，显性和隐性的xa13基因编码相同的蛋白，它们的差异在启动子区域[7]。抑制xa13的显性等位基因或隐性等位基因均能增强抗性，但是却导致雄性不育，这表明xa13不仅在抗白叶枯病菌方面发挥重要作用，在花粉的发育过程也起着重要作用[7]。对xa13的深入研究发现，显性的Xa13编码膜非必需蛋白XA13，与另外两个蛋白COPT5和COPT1相互作用促进木质部导管中铜离子含量的下降，利于白叶枯病菌的繁殖与扩散[11]。这一发现表明水稻与白叶枯病菌之间的互作模式除了“基因对基因”的抗病模式，还存在“基因对基因”感病模式，拓宽了人们对水稻与白叶枯病菌相互作用的认识。 (责任编辑：qin) |