【摘 要】
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水稻（Oryza sativa L.）是全球一半以上人口的主粮,由稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病（Rice blast）是威胁世界水稻生产最严重的真菌病害之一。然而,由于稻瘟菌生理小种具有多样性丰富、变异迅速等特征,含稻瘟病抗性基因的品种在大面积推广后抗性易丧失。因此,不断挖掘和鉴定水稻中新的抗病基因是培育新抗病品种、对稻瘟病进行可持续控制的前提。本研究前期通过全基因组
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水稻（Oryza sativa L.）是全球一半以上人口的主粮,由稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病（Rice blast）是威胁世界水稻生产最严重的真菌病害之一。然而,由于稻瘟菌生理小种具有多样性丰富、变异迅速等特征,含稻瘟病抗性基因的品种在大面积推广后抗性易丧失。因此,不断挖掘和鉴定水稻中新的抗病基因是培育新抗病品种、对稻瘟病进行可持续控制的前提。本研究前期通过全基因组关联分析筛选出一个稻瘟病抗性相关的候选基因OsSRB11,本文进一步对其功能进行初步研究。首先获得该基因CRISPR/Cas9敲除及超表达突变体,通过对转基因植株进行抗病表型鉴定及后续相关分子实验初步验证了OsSRB11参与水稻抗稻瘟病的功能。具体研究结果如下:1、本研究构建了CRISPR/Cas9敲除载体p YB02-OsSRB11以及超表达载体p ROXs-HA-OsSRB11,并通过农杆菌介导转化法获得以日本晴为背景的转基因植株。2、通过对敲除突变体进行PCR测序,获得纯合移码突变的敲除突变体E-11-2-2、E-9-1-2、E-9-1-5。对超表达植株的表达水平进行检测,获得超表达突变体OE-4、OE-5、OE-10。将所获得的转基因植株用于后续表型鉴定及分子实验。3、突变体株系打孔及喷雾接种实验结果表明,相比于对照日本晴,敲除株系表现为抗病,而超表达株系表现为感病。此外,病斑面积及真菌生物量的检测结果同表型鉴定结果相一致。活性氧积累及抗病标记基因表达量的检测进一步验证了该基因的功能。4、水稻原生质体亚细胞定位实验表明,OsSRB11蛋白定位在叶绿体中。本研究通过全基因组关联分析发掘到一个稻瘟病抗性相关基因OsSRB11,通过对该基因进行抗病表型及分子功能验证,最终证明该基因在稻瘟病抗性上起着负调控作用,为后续选育抗性品种工作提供科学依据。
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