【摘 要】
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水稻是世界重要粮食作物。白叶枯病是由黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)引起的水稻细菌性病害,严重威胁着水稻的产量和品质。培育水稻抗病品种是防治水稻病害最经济环保的方法。挖掘水稻的抗病基因、发现水稻新的抗病机制对于培育水稻抗病品种具有重要的意义。已有研究发现miRNA参与水稻对稻瘟菌和病毒的抗性反应,但还未发现有miRNA参与水稻与白叶枯病菌的互作。所
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水稻是世界重要粮食作物。白叶枯病是由黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)引起的水稻细菌性病害,严重威胁着水稻的产量和品质。培育水稻抗病品种是防治水稻病害最经济环保的方法。挖掘水稻的抗病基因、发现水稻新的抗病机制对于培育水稻抗病品种具有重要的意义。已有研究发现miRNA参与水稻对稻瘟菌和病毒的抗性反应,但还未发现有miRNA参与水稻与白叶枯病菌的互作。所以本研究的目的之一就是挖掘参与水稻与白叶枯病菌互作的miRNA。我们从本室已有的小RNA芯片数据中找到了两个受白叶枯病菌侵染影响的miRNA-miR1870-3p和miR396c-5p,对它们进行超表达或抑制表达来分析他们在水稻与白叶枯病菌互作过程中的功能,结果发现它们对白叶枯病菌的侵染没有响应,这个结果在转基因植株T0代和T1代均得到了验证。我们在挖掘水稻抗病相关基因的过程中发现了OsVQ1,我们用CRISPR技术敲除VQ1,得到了两个vq1等位突变体vq1-1、vq1-2,它们对白叶枯病菌表现出极强的抗性,叶片上出现严重的假病斑,生长发育方面表现出矮化、分蘖数减少、生育期延迟的表型,由此结果我们得出了VQ1负调控水稻植株的抗性正调控水稻植株的生长发育这一结论。对VQ1进行超量表达,发现超表达VQ1的水稻植株并未对白叶枯病菌表现出抗或感的表型。我们又分析了VQ1的生化功能,发现VQ1蛋白可以和丝裂原活化激酶MPK1互作,而且只有完整的VQ1才和MPK1互作,截短的VQ1不能和MPK1互作;还发现VQ1可以和转录因子WRKY24、WRKY30、WRKY53、WRKY70、WRKY87互作,和WRKY30的互作是通过VQ-domain,和WRKY24、WRKY53、WRKY70、WRKY87的互作是通过N端+VQ-domain。OsEDR1编码MPKKK类激酶,osedr1突变体对水稻白叶枯病和细菌性条斑病表现出抗性,但其具体的抗病机制目前还不清楚。为了克隆OsEDR1介导的抗病信号路径上的相关基因,我们将前人得到的和osedr1突变体对比表型恢复为野生型的材料和osedr1突变体做杂交,得到杂交F1代,对F1代的表型进行鉴定,选择表型和osedr1突变体一致的F1代进行自交得到F2代,然后对F2代进行后续试验,利用MutMap技术定位克隆相关基因。
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