水稻類病變突變體spl5細(xì)胞壞死機(jī)理及其抗病性的研究.pdf

1、植物類病變廣泛地代表了一類能自發(fā)產(chǎn)生細(xì)胞壞死的突變體，這類突變體的突變表型是由于細(xì)胞死亡失調(diào)引起的，與過敏性反應(yīng)表型相似，因此類病變突變體是分析植物細(xì)胞程序性死亡途徑的有效工具。 水稻類病變突變體spl5是由粳稻Norin8經(jīng)γ射線輻射誘導(dǎo)而成，植株從苗期開始葉片上就會(huì)自發(fā)地出現(xiàn)紅棕色類病斑，屬于典型的類病變壞死突變體。對(duì)spl5突變體病斑表型發(fā)生機(jī)理的研究結(jié)果表明，O2-類活性氧在細(xì)胞發(fā)生死亡之前就開始積累，并且在只有少數(shù)病斑

2、的時(shí)候其體內(nèi)O2-濃度達(dá)到最高。通過對(duì)兩個(gè)ROI清除酶SOD和CAT活性的測定，spl5突變體內(nèi)的活性氧清除系統(tǒng)基本沒有變化，據(jù)此推測spl5突變體內(nèi)活性氧代謝失控可能是由于活性氧的產(chǎn)生系統(tǒng)加強(qiáng)從而導(dǎo)致活性氧的過度積累。 對(duì)spl5突變體的白葉枯病抗性鑒定結(jié)果表明，spl5突變體較野生型顯著提高了對(duì)白葉枯病菌菲律賓生理小種的抗性，尤其是對(duì)PXO145(P8)生理小種，抗性指標(biāo)達(dá)到了高抗水平，另對(duì)PXO280(P7)、PXO87(

3、P9)和PXO124(P10)等3個(gè)小種達(dá)到抗性水平?？剐詸C(jī)理的研究表明接菌后spl5突變體保護(hù)酶POD和PAL活性提高快且幅度較大，在整個(gè)過程中均能保持較高水平，說明spl5突變體較野生型能更快更強(qiáng)地啟動(dòng)自身的過敏性反應(yīng)。OsPR1基因通常作為研究植株系統(tǒng)獲得性抗性的標(biāo)記基因，而OsAOS是茉莉酸合成途徑的關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶，抗性相關(guān)基因的表達(dá)分析表明spl5突變體和野生型體內(nèi)PR基因OsPR1、OsPR3和OsPR8以及茉莉酸合成途徑的關(guān)鍵

4、調(diào)節(jié)酶基因OsAOS均有表達(dá)，但spl5突變體內(nèi)的表達(dá)量更高。RT-PCR結(jié)果說明spl5突變體內(nèi)的系統(tǒng)獲得性抗性以及茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)途徑在形成病斑時(shí)可能已被激活。以上結(jié)果表明spl5突變體具有較強(qiáng)的抵御病原菌入侵的能力。 為了進(jìn)一步研究spl5突變體細(xì)胞死亡的機(jī)制以及spl5突變體與病原菌互作的機(jī)制，構(gòu)建了spl5突變體的懸浮細(xì)胞系并對(duì)影響spl5突變體懸浮系構(gòu)建的因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明激素2，4-D對(duì)于spl5突變體愈傷組織