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稻瘟病(Magnaporthe grisen)是危害水稻生产最严重的病害之一,使用抗病品种是防治水稻稻瘟病最有效、最经济、最安全的方法。因此,人们越来越重视使用水平抗病性或者多重抗性聚合的品种。为更直观、更有效地研究稻瘟病的致病机制。本实验采用曾经在全国范围内广泛使用的水稻品种“明恢63”为材料,通过等电聚焦(IEF∶17cm pH4-7 IPG胶条)和12%SDS-PAGE分离提取的水溶性蛋白及膜蛋白,银染后比较2-DE凝胶图谱的差异,分析水稻离体叶鞘被稻瘟病菌侵入后的蛋白质表达差异,拟发现特异的抗病性相关蛋白及更深入了解稻瘟病的发病机制等。本研究运用双向电泳技术分析亲和与非亲和稻瘟病菌侵入水稻离体叶鞘组织24h、48h、96h后与对照相比的蛋白质表达差异。结果表明接种亲和与非亲和稻瘟病菌后,叶鞘均会发生相应的防御反应,且这两种防御反应之间存在一定的相似性,随着时间的推移,到48h和96h,两者的相似性呈现抛物线型的变化规律。1.接种亲和菌株与非亲和菌株后一致的差异表达蛋白质在接种后的24h总共找到17个表达具有差异的蛋白质点,但只有5个蛋白质点在亲和反应和非亲和反应之间存在一致性的差别(即两种反应都表现为表达升高或降低),接种后48h的23个差异表达的蛋白质中发生一致性表达差异的蛋白质点增加到11个,接种后96h虽然总共有27个发生差异表达的蛋白质,但具有一致性差异的蛋白质却减少到6个。即在接种后24h,病原物刚侵入寄主就在两种类型的反应之间存在较大的差异,在接种后48h,亲和反应与非亲和反应之间存在较大的共同之处,当侵染至96h后差异与24h相似,由此可以看出,稻瘟病发生亲和反应与非亲和反应的相似性呈现抛物线型,先升高,后降低。2.接种亲和菌株与非亲和菌株后特异的差异表达蛋白质对各个时间段内接种亲和或者非亲和菌株的特异表达的蛋白质进行分析表明,接种非亲和菌株24h后特异表达的蛋白质多于接种亲和菌株后特异表达的蛋白质,但是随着时间的推移,到48h和96h,接种亲和菌株差异表达的蛋白质越来越多。对这些差异蛋白质再次分析表明,接种亲和菌株后上调的蛋白质数量占所有差异蛋白质的39.3%,而接种非亲和菌株后的上调蛋白质占所有差异蛋白质的64.3%。这表明在水稻与稻瘟病菌发生亲和反应时由于病原物的入侵抑制了寄主本身产生这些与病害的发生发展有关的关键性蛋白质,最终导致了寄主的感病,而在非亲和反应中,由于寄主抗性基因与病原物无毒基因的相互作用,病原物诱导寄主产生了一系列的病程相关蛋白质,有效地阻止了病原物的进一步入侵及病情的扩展。这就是亲和反应与非亲和反应的本质所在,所以研究这些关键性蛋白质对于明确稻瘟病的抗病机制具有重要正意义。3.差异表达蛋白质的纵向比较纵向分析这些差异表达蛋白质结果表明,在病原菌侵染的前期(24h)由非亲和反应诱导产生的抗性蛋白质要早于亲和反应,且在总体数量、单个蛋白质的表达量上均要高于亲和反应,如T-2、T-8、T-13、F-6、F-12、F-17、N-12、N-18、N-24等蛋白质在接种非亲和菌株后均高于接种亲和菌株后的表达量(也高于对照),但是在病原物侵染的后期(96h),亲和反应比非亲和反应诱导产生更多的蛋白质,也有更多的蛋白质被抑制表达。但是纵观整个发病过程,非亲和反应的强度要大于亲和反应。这个结论与前人在马铃薯晚疫病、番茄叶霉病及稻瘟病上的研究结果相一致。4.下一步工作及研究意义下一步的工作将继续对这些蛋白质点进行进一步的鉴定和分析,以进一步明确它的功能及其他的详细信息,这对于更清楚的了解水稻稻瘟病的抗性反应机制,为抗性诱导提供理论基础,为明确亲和反应与非亲和反应联系与区别具有重要意义,以离体组织作为材料的研究方法也为特异的研究和鉴定水稻特定部位抗性相关蛋白质提供了一条有效的途径。本研究也为其它禾谷类植物相关的蛋白质组学研究提供方法借鉴。