水稻離體葉鞘受稻瘟病菌侵染后的蛋白質(zhì)組分析.pdf

1、稻瘟病(Magnapor-the grisea)是危害水稻生產(chǎn)最嚴重的病害之一，使用抗病品種是防治水稻稻瘟病最有效、最經(jīng)濟、最安全的方法。因此，人們越來越重視使用水平抗病性或者多重抗性聚合的品種。為更直觀、更有效地研究稻瘟病的致病機制。本實驗采用曾經(jīng)在全國范圍內(nèi)廣泛使用的水稻品種“明恢63”為材料，通過等電聚焦(IEF:17cm pH4-7 IPG膠條)和12％SDS-PAGE分離提取的水溶性蛋白及膜蛋白，銀染后比較2．DE凝膠圖譜的差

2、異，分析水稻離體葉鞘被稻瘟病菌侵入后的蛋白質(zhì)表達差異，擬發(fā)現(xiàn)特異的抗病性相關(guān)蛋白及更深入了解稻瘟病的發(fā)病機制等。 本研究運用雙向電泳技術(shù)分析親和與非親和稻瘟病菌侵入水稻離體葉鞘組織24h、48h、96h后與對照相比的蛋白質(zhì)表達差異。結(jié)果表明接種親和與非親和稻瘟病菌后，葉鞘均會發(fā)生相應(yīng)的防御反應(yīng)，且這兩種防御反應(yīng)之間存在一定的相似性，隨著時間的推移，到48h和96h，兩者的相似性呈現(xiàn)拋物線型的變化規(guī)律。 1．接種親和菌株與

3、非親和菌株后一致的差異表達蛋白質(zhì) 在接種后的24h總共找到17個表達具有差異的蛋白質(zhì)點，但只有5個蛋白質(zhì)點在親和反應(yīng)和非親和反應(yīng)之間存在一致性的差別(即兩種反應(yīng)都表現(xiàn)為表達升高或降低)，接種后48h的23個差異表達的蛋白質(zhì)中發(fā)生一致性表達差異的蛋白質(zhì)點增加到11個，接種后96h雖然總共有27個發(fā)生差異表達的蛋白質(zhì)，但具有一致性差異的蛋白質(zhì)卻減少到6個。即在接種后24h，病原物剛侵入寄主就在兩種類型的反應(yīng)之間存在較大的差異，在接種

4、后48h，親和反應(yīng)與非親和反應(yīng)之間存在較大的共同之處，當侵染至96h后差異與24h相似，由此可以看出，稻瘟病發(fā)生親和反應(yīng)與非親和反應(yīng)的相似性呈現(xiàn)拋物線型，先升高，后降低。 2．接種親和菌株與非親和菌株后特異的差異表達蛋白質(zhì) 對各個時間段內(nèi)接種親和或者非親和菌株的特異表達的蛋白質(zhì)進行分析表明，接種非親和菌株24h后特異表達的蛋白質(zhì)多于接種親和菌株后特異表達的蛋白質(zhì)，但是隨著時間的推移，到48h和96h，接種親和菌株差異表達

5、的蛋白質(zhì)越來越多。對這些差異蛋白質(zhì)再次分析表明，接種親和菌株后上調(diào)的蛋白質(zhì)數(shù)量占所有差異蛋白質(zhì)的39.3％，而接種非親和菌株后的上調(diào)蛋白質(zhì)占所有差異蛋白質(zhì)的64.3％。這表明在水稻與稻瘟病菌發(fā)生親和反應(yīng)時由于病原物的入侵抑制了寄主本身產(chǎn)生這些與病害的發(fā)生發(fā)展有關(guān)的關(guān)鍵性蛋白質(zhì)，最終導(dǎo)致了寄主的感病，而在非親和反應(yīng)中，由于寄主抗性基因與病原物無毒基因的相互作用，病原物誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生了一系列的病程相關(guān)蛋白質(zhì)，有效地阻止了病原物的進一步入侵及病

6、情的擴展。這就是親和反應(yīng)與非親和反應(yīng)的本質(zhì)所在，所以研究這些關(guān)鍵性蛋白質(zhì)對于明確稻瘟病的抗病機制具有重要正意義。 3．差異表達蛋白質(zhì)的縱向比較 縱向分析這些差異表達蛋白質(zhì)結(jié)果表明，在病原菌侵染的前期(24h)由非親和反應(yīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗性蛋白質(zhì)要早于親和反應(yīng)，且在總體數(shù)量、單個蛋白質(zhì)的表達量上均要高于親和反應(yīng)，如T-2、T-8、T-13、F-6、F-12、F-17、N-12、N-18、N-24等蛋白質(zhì)在接種非親和菌株后均高于

7、接種親和菌株后的表達量(也高于對照)，但是在病原物侵染的后期(96h)，親和反應(yīng)比非親和反應(yīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)，也有更多的蛋白質(zhì)被抑制表達。 但是縱觀整個發(fā)病過程，非親和反應(yīng)的強度要大于親和反應(yīng)。這個結(jié)論與前人在馬鈴薯晚疫病、番茄葉霉病及稻瘟病上的研究結(jié)果相一致。 4．下一步工作及研究意義 下一步的工作將繼續(xù)對這些蛋白質(zhì)點進行進一步的鑒定和分析，以進一步明確它的功能及其他的詳細信息，這對于更清楚的了解水稻稻瘟病