OsRBCS和OsUBC2在水稻抗病防御中的作用机制

摘要

稻瘟病是影响水稻产量的重要病害之一，其为害给我国水稻生产和粮食安全带来巨大挑战，转基因水稻为抗病新品种的探索研发指明了方向。近些年来，通过反向遗传学策略人们已经明确了大量的抗病相关基因的功能，为水稻的高抗病性品种的研发奠定了重要的基础。本研究在实验室前期工作已获得OsRBCS和OsUBC2转基因水稻种子的基础上，对OsRBCS和OsUBC2转基因水稻的抗性机理进行研究。
　　结果表明，稻瘟病菌、JA、SA诱导后OsRBCS和OsUBC2基因表达上调。OsRBCS和OsUBC2过表达株系对稻瘟病的抗病性增强，抗病相关基因PR1、PAL、LOX、PBZ1的表达量均有不同程度的上调，相反地，在RNAi株系中，这些基因的表达受抑制，表达量低于对照水稻，且抗病性减弱。同时，OsRBCS和OsUBC2还诱导了上游转录因子WRKY53、WRKY71和促分裂原活化蛋白激酶MAPK6的表达。其次，在OsUBC2转基因水稻中，SOD、POD、CAT的活性受OsUBC2表达的影响。当与病原互作时，在OsUBC2过表达株系中检测到的SOD、POD、CAT的活性明显高于对照水稻，而OsUBC2-RNAi株系中这些酶的活性受到抑制。OsRBCS和OsUBC2还与水稻耐盐性有一定相关性，OsRBCS和OsUBC2在水稻中过表达可提高水稻的耐盐能力。因此，OsRBCS和OsUBC2确实与水稻抗病性和耐盐性有关，并在抗病过程中参与了JA、SA防御信号转导途径。

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引言

1水稻稻瘟病

1.1水稻稻瘟病菌的致病机制

1.2水稻对稻瘟病的抗病分子机理

2盐胁迫的研究进展

2.1盐胁迫对植物的影响

2.2植物的抗盐机理

3核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶小亚基（OsRBCS）

4 泛素结合酶E2（OsUBC2）

5 本研究的目的和意义

材料与方法

1实验材料

2实验方法

3引物

结果与分析

1转基因水稻中OsRBCS和OsUBC2基因的表达水平

2 OsRBCS和OsUBC2转基因水稻过表达株系插入位点的确定

3水稻稻瘟病菌GUY11及SA、Me-JA能够诱导水稻基因OsRBCS和OsUBC2的表达

4 OsRBCS和OsUBC2转基因水稻的抗病性鉴定

5 OsRBCS和OsUBC2转基因水稻中抗病相关基因的表达分析

6 OsUBC2转基因水稻抗病相关酶活性检测

7 OsRBCS和OsUBC2转基因水稻耐盐性试验

小结与讨论

1．OsRBCS和OsUBC2基因与水稻的抗病性相关，在水稻中过表达能够增强水稻的抗病能力。

2．OsRBCS和OsUBC2基因在转基因水稻中通过调节水稻抗病相关基因的表达来改变水稻的抗病性。

3. OsUBC2转基因水稻与病原互作过程中，抗病相关酶活性受OsUBC2基因影响。

4. OsRBCS和OsUBC2基因可增强水稻的耐盐性。

参考文献

致谢