【摘 要】
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植物在与病原菌长期的共进化过程中形成了一套复杂的抗病反应机制。生物钟是一种内在的时间控件,结合环境变化调控植物生长发育。最近研究揭示了拟南芥中生物钟在对抗病防御响应方面的调控功能。这些生物钟基因在水稻和拟南芥中高度保守。生物钟可能也会影响水稻对病原菌尤其是稻瘟病菌的防御反应。本研究通过基因工程和生理生化等实验手段,阐明水稻生物钟在稻瘟病菌防御方面的功能。首先明确水稻突变体OsGI的抗病性和生物钟之
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植物在与病原菌长期的共进化过程中形成了一套复杂的抗病反应机制。生物钟是一种内在的时间控件,结合环境变化调控植物生长发育。最近研究揭示了拟南芥中生物钟在对抗病防御响应方面的调控功能。这些生物钟基因在水稻和拟南芥中高度保守。生物钟可能也会影响水稻对病原菌尤其是稻瘟病菌的防御反应。本研究通过基因工程和生理生化等实验手段,阐明水稻生物钟在稻瘟病菌防御方面的功能。首先明确水稻突变体OsGI的抗病性和生物钟之间的关系,并采用CRISPR/Cas9技术,构建OsGI-Cas9突变体。同时构建生物钟相关基因的的启动子表达株系,为后续研究水稻生物钟基因提供实验材料。本研究得出以下结果:1)OsGI对稻瘟病菌抗性增强通过分子生物学方法,鉴定了水稻生物钟基因T-DNA插入突变体的基因型,其中OsGI是纯合体,GI突变影响水稻株高,增强水稻对稻瘟病菌的抗性。采用CRISPR/Cas9系统构建OsGI-Cas9突变体,为深入研究OsGI基因功能提供了材料。2)建立水稻生物钟相关基因启动子报告株系用生物信息学方法预测了水稻生物钟相关基因GI,TOC,CCA,PRR9,LUX,CPR5,并且构建了它们的启动子表达载体OsGIp-luc,OsCPR5p-luc,Os-CCApluc,OsTOCp-luc,OsLUXp-luc和OsPRR9p-luc。并以农杆菌介导转基因法,建立水稻生物钟基因启动子报告株系。3)稻瘟病菌侵染水稻后,水稻生物钟相关基因表达发生变化水稻生物钟相关基因GI,TOC,CCA,LUX和PRR9都参与响应稻瘟病菌侵染,并且在不同时间点发挥作用。其中GI和PRR9在接种后30 h上调明显;LUX在接种后36h上调明显;CCA在接种后18 h上调明显;TOC在接种后6h上调。
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