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植物病害严重威胁着世界粮食安全。由稻黄单胞菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo引起的水稻白叶枯病和Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc引起的水稻细菌性条斑病是水稻生产中两种主要的细菌性病害。在我国华南、华中和华东地区以及东南亚稻区和非洲稻区均有发生,适宜条件下两大病害可同时大面积发生危害严重。目前鉴定到多个抗白叶枯病的基因,而水稻条斑病抗性属于数量性状,受多个基因控制。实践表明,发现抗病基因和培育具有广谱抗性的水稻品种对抵抗这两种细菌性病害具有重要意义。利用差异表达cDNA文库技术,研究高抗水稻材料Acc8558和易感水稻材料中花11在病原菌侵染过程中差异基因的表达,并分析其与已经鉴定的QTL的相关性,筛选到了具有优先研究价值并与细菌性条斑病抗性相关的基因AK066188(LOC_Os09g33580),该基因编码一个未知功能的转录因子bHLH81。该基因在辣椒中的同源基因UPA20被证明是辣椒斑点病(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria)效应蛋白avr Bs3的靶基因,UPA20的表达促进细胞增大进而引起感病。其在拟南芥中的同源基因BPEp能调控花瓣的大小。OsbHLH81是水稻中UPA20的同源基因,序列相似性为63%。为研究OsbHLH81基因在水稻抵御细菌性病害中的生物学功能,本研究首先通过生物信息学分析、亚细胞定位和转录激活验证证实OsbHLH81具有转录因子典型特征。OsbHLH81能被条斑病菌和白叶枯病菌诱导表达,为进一步研究OsbHLH81在抗病反应中的作用,构建了OsbHLH81抑制和超量表达载体,通过水稻遗传转化得到了抑制表达和超量表达的转基因株系。对其接种条斑病菌和白叶枯病菌后发现:相比于野生型植株,抑制OsbHLH81基因表达显著增强了水稻对条斑病和白叶枯病的抗性,而超量表达该基因则削弱了水稻对两种病害的抗性。这一结果表明OsbHLH81负调控水稻对条斑病和白叶枯病的抗性。OsbHLH81基因抑制表达的转基因株系接种条斑病菌后能激活OsAOC、OsAOS、OsPOX的表达,而不能使PR基因上调表达。暗示OsbHLH81基因介导的对条斑病菌的抗性可能与茉莉酸信号路径有关,而不依赖于PR基因的表达。为充分证明RNAi转基因材料的抗病结果,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了OsbHLH81基因敲除突变体,接种实验证实OsbHLH81基因敲除突变体能增强对细菌性条斑病的抗性。