转录组水平揭示水稻直系同源基因响应稻瘟病菌时的表达差异

摘要

水稻作为一种重要的经济农作物，为全世界超过百分之五十的人口提供粮作物。水稻在长期进化的过程中受到自然选择的作用，部分重要的优势性状得以保留并在不断的人工驯化过程中获得很好的提升，从而让水稻更好地抵御来自外界的生物或非生物胁迫。 本研究利用转录组分析方法比较两种不同亚种的栽培水稻Nipponbare(粳稻，japonicarice cultivar)和93-11(籼稻，indicarice cultivar)在响应子囊菌稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)的方式上的不同。从检测到的差异表达基因集中，我们发现两种水稻在响应稻瘟病菌侵染有很大差异，并且在进化上高度保守的直系同源基因所表现出的表达差异性是两种水稻对稻瘟病菌差异响应的一个重要因素。进一步分析结果表明直系同源基因上游启动子区域的高水平核酸多态性与它们的差异性基因表达模式呈现正相关，而由启动子区域的核酸多态性所造成的转录因子结合位点多态性是这些响应稻瘟病菌的直系同源基因在两种水稻中展现出差异表达模式的重要原因。 从这些结果我们可以总结出粳稻和籼稻在受到长期自然选择和人工驯化的过程中可能进化出两种不同的机制来抵御稻瘟病菌的侵染，这种抵御机制的差异性与直系同源基因在响应稻瘟病菌侵染时所展现出来的差异表达模式密切相关。

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