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由黄单胞杆菌引起的水稻白叶枯病是世界性水稻病害,严重制约水稻的高产稳产。多年的实践证明,种植抗病品种是防治该病最经济有效的途径。虽然已经鉴定出39个水稻抗白叶枯病基因,但被育种利用的并不多。因此挖掘和克隆新的抗白叶枯病基因是水稻抗病育种的客观要求。转录组测序(RNA-seq)技术在新基因的发掘、代谢途径确定、基因家族鉴定及进化分析等多方面显示出极大的效力。我们从野生稻中挖掘出一个高抗白叶枯病资源,并培育出以IR24(感病)为背景的近等基因系5024(抗病)。本研究利用转录组测序技术对这对近等基因系进行测序,通过测序结果分析、qRT-PCR验证、RNAi干扰分析等手段获得抗病相关基因。获得的主要研究结果如下:1.用国内外25个白叶枯病代表菌系对近等基因系5024接种鉴定,结果5024对23个菌系表现高抗。与已知白叶枯病抗性基因比较抗谱,发现5024与其他基因的抗谱均不相同,抗谱上优于Xa21,仅次于Xa23,表明5024可能含有新的抗白叶枯病基因。2.对用强致病菌PXO99(P6)注射接种处理的近等基因系IR24和5024进行转录组测序,分别获得91022599和105644962条序列。通过测序结果分析,发现203个基因的表达有显著差异,其中5024比IR24表达量上调的有114(56.2%)个,下调的有89(43.8%)个。并且差异表达显著基因在第11染色体上的分布明显多于其它染色体。3.生物信息学分析发现在203个差异表达基因中有16个类抗病基因,14个过氧化物代谢相关基因,6个抗病相关转录因子,16个信号传导相关基因。4.对在5024中表达上调而在IR24中下调的6个基因(包括3个预测抗病相关基因,3个未知蛋白)进行RT-PCR与qRT-PCR分析,表达结果与转录组测序结果一致。其中的一个基因(编号ZW22,后命名为OsCRK1)在5024中表达量随接种时间0d、1d和2d逐渐增高,而在IR24中检测不到表达。表明OsCRK1与抗病相关,且受P6诱导表达。5.用长链PCR扩增出5024中OsCRK1基因的全长,经测序分析OsCRK1基因编码区长度为1371bp,编码457个氨基酸,基因包含6个外显子。6.选择OsCRK1基因3个外显子片段,构建RNAi表达载体,农杆菌介导遗传转化5024后获得38株转基因苗,用P6菌剪叶接种,14天后量取病斑长度,发现有10株表现感病,病斑长度平均在8.6cm,与感病对照IR24的病斑长度(9.3cm)相比无明显差异,与抗病供体对照5024的病斑长度(2.0cm)相比差异显著。7.将RNAi表达载体部分序列与OsCRK1基因内部引物配对,对获得的转基因植株进行PCR分子检测,结果表明这些表现感病的植株都是由于RNAi干扰所致。8.qRT-PCR进一步验证了上述RNAi转基因植株中OsCRK1表达量都显著下降,其表达水平与IR24的相近。上述结果表明OsCRK1基因沉默后影响了水稻对白叶枯病的抗性,进一步证明该基因与白叶枯病抗性密切相关。9.Blast X分析表明,OsCRK1基因属于富半胱氨酸蛋白受体激酶(CRK),与已克隆的白叶枯病抗性基因都不同源,是一个新类型。