水稻WRKY42轉錄因子在Xa21介導的抗病途徑中的功能研究.pdf

1、背景:水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一，也是基礎研究的模式生物。白葉枯病是對水稻危害最嚴重的細菌性病害，Xa21是最早克隆的水稻白葉枯病抗性基因，該基因編碼類受體蛋白激酶，廣泛應用于水稻抗病育種。WRKY轉錄因子在植物對生物及非生物逆境脅迫、生長發(fā)育、物質代謝和氧化衰老調控等過程中發(fā)揮作用，對WRKY轉錄因子在Xa21介導的水稻抗白葉枯病機理的功能研究具有重要意義。
　　研究目的:制備水稻WRKY

2、42蛋白質的特異抗體，了解其在水稻生長發(fā)育及接種白葉枯病菌后不同時期的表達模式;體外表達WRKY42蛋白質，分析WRKY42與病程相關基因PR1a和PR1b啟動子區(qū)順式元件W-box的結合情況;鑒定WRKY42在水稻抗白葉枯病信號傳導途徑中的功能，并對其它WRKY轉錄因子的作用模式進行匯總。
　　材料與方法:預測水稻WRKY42基因的抗原決定簇，多肽合成后免疫兔子，制備WRKY42蛋白質特異的多克隆抗體，采用Western blo

3、tting(WB)技術檢測WRKY42蛋白質在水稻生長發(fā)育及在Xa21介導的水稻抗白葉枯病過程中的表達。采用微量熱泳動(Microscale thermophoresis，MST)技術分析WRKY42與病程相關基因PR1a和PR1b啟動子區(qū)順式元件W-box的互作。引入WRKY42基因的RNA-Seq FPKM數據及MPSS數據進行轉錄分析。
　　結果:轉錄分析發(fā)現，在水稻正常生長過程中，WRKY42在葉片、花序和授粉后種子中都有

4、轉錄，其中在授粉后不同天數的種子中的轉錄呈現下降趨勢。WRKY42受干旱和鹽脅迫的誘導，但冷脅迫處理對WRKY42的轉錄沒有影響。WRKY42在水稻被條紋病毒和稻瘟病菌侵染后轉錄上調;WB結果顯示WRKY42蛋白質在水稻苗期的表達量相對較低，隨著水稻生長其表達量逐漸增高，在分蘗期之后的信號條帶分子量略大，可能是此時的WRKY42蛋白質發(fā)生了修飾;接種白葉枯病菌后3天WRKY42蛋白質信號開始明顯增強，信號的增強有接種時間的依賴性，并且出

5、現一條分子量在略大于50kDa的條帶;比較其在抗、感和Mock反應中的表達發(fā)現WRKY42蛋白質在抗病、感病反應中的表達情況相似，均在接種后期出現高分子量條帶，但在Mock中未檢測到該條帶;MST結果顯示WRKY42與病程相關基因PR1a和PR1b啟動子區(qū)順式元件W-box結合其解離常數分別為73.3μM和58.3μM。
　　結論:WRKY42在水稻葉片的正常生長發(fā)育及水稻抗白葉枯病過程中起調控作用。對WRKY42轉錄因子的研究將