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水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要且古老的粮食作物之一,全球约一半以上的人口以水稻为主食。水稻生长过程中经常遭受细菌、真菌、病毒和虫害等生物胁迫和盐、重金属、温度和干旱等非生物胁迫的危害,对水稻产量造成重大损失。其中,水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的白叶枯病是严重危害水稻的细菌性病害。Xa21是水稻中第一个被克隆的抗病基因,几乎在所有抗病领域的综述中都被描述,该途径中的多个抗病元件已被报道,其中包括病程相关蛋白质（Pathogenesis-relatedproteins,PR）。PR是受植物病原体以及防御相关的信号分子诱导的一类小分子,一般在抗病途径的下游发挥作用。OsPR1OA蛋白质表达受水稻白叶枯病菌、稻瘟病菌、盐胁迫、旱胁迫、光信号以及激素等影响,可能是多个抗性基因下游响应的共享元件,广泛参与了不同信号转导途径中水稻的抗性反应。本文以Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性反应为依托,通过分子生物学方法,获得OsPR10a-RNAi和OsPR10a-OX转基因水稻,系统研究OsPR1OA在Xa21介导的抗白叶枯病信号转导途径中的生物学功能,进一步了解植物-病原菌相互作用的抗病反应机制,为水稻抗病育种提供分子水平的指导。本研究首先构建了OsPR10a-RNAi转化载体。第二,将OsPR10a-RNAi转化载体和已有的OsPR10a-OX转化载体,利用农杆菌介导法转入到水稻受体4021（携Xa21的TP309）中,分别获得了 T0代的OsPR10a-RNAi和OsPR10a-OX转基因苗。第三,利用PCR技术和免疫印迹杂交（Western blot,WB）技术经过多代筛选与鉴定,获得3个OsPR1Oa-RNAi转基因阳性纯合株系（B508、B518和B522）和3个OsPR10a-OX转基因阳性纯合株系（B720、B723和B730）。第四,调查OsPR10a-RNAi转基因植株的农艺性状。结果显示,OsPR10a-RNAi转基因植株与4021相比表现为株高变矮、分蘖数减少、穗长显著变短、结实率显著降低、籽粒变小和千粒重显著减少。第五,利用水稻苗期4021品种,在27℃培养条件下对Xoo菌呈现抗性反应,31℃培养条件下对Xoo菌呈现感病反应为基础,调查OsPR1Oa-RNAi和OsPR10a-OX转基因植株接菌后叶片病斑长度。结果显示,在27℃培养条件下,水稻幼苗（3叶期）接种白叶枯病菌后,在第4d时水稻叶片开始出现病斑;在第12 d时感病材料TP309（作为负对照）叶片的病斑长度最长,平均为10.7 cm;抗病材料4021（作为正对照）叶片的病斑长度最短,平均为0.4 cm;OsPR10a-RNAi转基因植株叶片的病斑长度居中,平均为2.0 cm,与4021相比病斑长度差异达到极显著水平。31℃培养条件下,水稻幼苗接种白叶枯病菌后,在第3 d时水稻叶片开始出现病斑,在第12 d时TP309的叶片呈全感状态,病斑长度平均为12.4 cm;4021叶片呈半感状态,病斑长度平均为3.3 cm;OsPR1 0a-OX转基因植株叶片的病斑长度短于4021平均为1.9 cm;显著性分析表明,OsPR10a-OX转基因植株的病斑长度与4021相比显著缩短。第六,利用WB技术调查在接种后第4 d和第6 d时（TP309和4021具有不同抗感反应的阶段）水稻叶片中的白叶枯病菌的数量。结果显示,27℃培养条件下,水稻幼苗接菌后第4d和第6 d时,植株叶片中Xoo菌量顺序为:TP309>OsPR10a-RNAi>4021;31℃培养条件下,水稻幼苗接菌后第4d和第6d时,植株叶片中Xoo菌量为:TP309>4021>OsPR10a-OX。第七,利用WB技术系统调查水稻接菌后OsPR1OA在叶片病斑部位的表达特征。（1）27℃培养条件下,水稻幼苗接菌后第0 d时TP309中OsPR1OA蛋白质不表达,在接菌后第6 d时OsPR1OA蛋白质被诱导表达,并随着接菌时间的延长表达量增加;4021在接菌后第4 d时OsPR10A蛋白质被诱导表达,并随着接菌时间的延长表达量大量增加;OsPR10a-RNAi转基因植株接菌后第4 d时OsPR1OA也被诱导表达,第6 d时表达量明显增加,但相比于4021表达量较低。（2）31℃培养条件下,水稻幼苗接菌后第0d时TP309和4021中OsPR10A蛋白质不表达,OsPR10a-OX转基因植株中OsPR10A本底表达量很高;接菌后第4 d时4021中OsPR1OA蛋白质有少量的表达,OsPR10a-OX转基因植株中OsPR10A表达量在本底表达的基础上并没有明显的增加;接菌后第6 d时4021中的OsPR1OA表达量与4 d时相比表达量增加,OsPR10a-OX转基因植株中OsPR1OA表达量也有所增加。这一结果表明,水稻抗病性与OsPR1OA蛋白质的表达时间和表达丰度有关;OsPR1OA超表达后可以增强水稻对白叶枯病的抗性。总之,本研究获得了以4021为背景的OsPR10a-RNAi阳性纯合转基因植株（B508、B518和B522）和OsPR10a-OX阳性纯合转基因植株（B720、B723和B730）。OsPR0a-RNAi转基因植株降低了水稻Xa21介导的对白叶枯病的抗性反应。OsPR10a-OX转基因植株增强了水稻对白叶枯病的抗性。OsPR10a基因在水稻正常发育中也发挥作用,基因沉默后会影响水稻的正常生长。