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microRNA是在真核生物体内发现的,且广泛存在真核生物中的一类小分子非编码RNA,长度一般为20-24nt。在植物中,microRNA能够参与调节植物体生长发育,响应生物胁迫及非生物胁迫等生理学进程。在前期的研究工作中,通过比较分析稻瘟病菌抗病材料Pyricu1aria-Kanto51-m-Tsuyuake(IRBLkm-Ts)和感病材料丽江新团黑谷(LTH)中miRNA积累量的差异,筛选出一系列可能参与水稻与稻瘟病菌免疫互作过程的microRNA。基于对miRNA深度测序结果表明,在稻瘟病菌处理LTH和IRBLkm-Ts后,随着时间的推移,miR444b.2在LTH中累积量逐渐增多,在IRBLkm-Ts中累积量不断减少。本研究通过构建miR444b.2过表达水稻材料并鉴定其对稻瘟病抗性及农艺性状。结果表明:1、在接种稻瘟病菌后,miR444b.2过表达水稻株系对稻瘟病抗性减弱。与野生型对照株系相比,miR444b.2过表达株系接种稻瘟病菌后,过叶片上稻瘟病发病更加严重,有更多病斑数量和更大病斑面积,防御相关基因累积量较对照株系显著下调,H202累积量较对照显著减少。2、在大田种植过程中,miR444b.2过表达材料T3代纯合阳性植株田间自然发病结果表明,其显著感纹枯病,其中#1和#3株系中分别有62%和53%的株系感纹枯病,对照组只有20%感纹枯病;对发病病级指数进行统计,发现#1和#3株系发病病级显著高于对照株系。3、对株系分蘖数进行统计分析,过表达miR444b.2株系分蘖数较对照显著减少。综合以上试验结果表明:miR444b.2负调控水稻对稻瘟病及纹枯病抗性,同时负调控水稻分蘖。稻瘟病抗病性的分子机理一直属于研究的热点,目前鉴定的稻瘟病抗性基因主要属于编码NBS-LRR类蛋白的基因,根据基因对基因的假说,这类抗性蛋白多存在小种特异性抗性,因此抗性难以持久,因此,很有必要挖掘广谱抗病基因。RPW8.1是拟南芥中RPW8位点的一个基因,且对白粉病菌和霜霉病菌等有很好的抗性,属于一种特殊的广谱抗病基因。因此,我们利用稻瘟病菌侵染PR10诱导型启动子在水稻中表达RPW8.1,构建异源表达RPW8.1转基因水稻,对其进行稻瘟病菌抗性鉴定及田间农艺性状分析。实验结果表明,异源表达RPW8.1水稻材料在接种稻瘟病菌后,植株表现出对稻瘟病菌较强的抗性。在大田种植过程中,RPW8.1转基因纯合阳性植株与对照相比,具有明显的农艺性状差异。具体表现为:1、接种稻瘟病菌后,RPW8.1异源表达水稻材料病斑面积较对照株系显著减少、稻瘟病发病病级较对照植株小、诱导的防御相关基因累积显著上调;2、经稻瘟病菌及chitin诱导子处理后,能显著诱导上调RPW8.1及防御相关基因累积;3、异源表达RPW8.1后,水稻植株在农艺性状上有较为明显的变化。主要表现为株高降低、穗长变短、结实率降低、千粒重降低、粒长粒宽较对照小。结果表明,RPW8.1能显著增强水稻对稻瘟病抗性;同时显著影响水稻的生长发育。