摘要
水稻(Oryza sativa L.)是最重要的粮食作物之一，也是世界1/2以上人口的主食。但由真菌 Magnaporthe Oryzae侵染引起的稻瘟病可以造成水稻的大幅度减产，严重时甚至颗粒无收。水稻稻瘟病广泛的分布在温带和热带水稻种植区。虽然对抗性基因的遗传研究已经进行了数十年，但选育出具有广谱抗性的水稻新品种的研究仍未见报道。其重要原因是人们尚未完全了解稻瘟病菌对水稻的侵染机制。 本文以感病亲本品种 CO39及其抗病近等基因系 C101LAC、C101A51、C101PKT和 C105TTP-4L23（简称 CN-1、CN-2、CN-4a和 CN-4b）为材料，以稻瘟病菌高毒力生理小种 GUY11为胁迫因子，应用 RNA-seq技术，分析稻瘟病菌 GUY11侵染下各NILs品种中的基因差异表达，取得如下研究结果。 1.基因差异表达分析表明在GUY11侵染24h，供试5个抗病NILs品种中的差异表达基因（DEGs）明显多于感病亲本 CO39，且相同 DEG只有3个。而在侵染的48h下，供试6个品种相同差异表达基因的数量增多，说明不同水稻品种在 GUY11侵染24h时分子应激的表现不同，到侵染的48h相同趋多，进一步反映是稻瘟病菌侵染24h是水稻应激防御的关键期。 2. GO富集分析表明，在5个抗病NILs中的DEGs有16个共同的GO term富集，包括胁迫应激、光合作用、次级代谢等。同时，在高抗品种 CN-4b的DEGs有82 isoforms,远多于其他4个NILs品种.而且也在CN-4b中发现了若干个起重要作用的上调表达基因，如LOC_Os04g56910. 3.对重要基因家族分析表明，GUY11侵染下感病亲本 CO39中的WAK基因未见差异表达，但在5个 NILs中均检测到 WAK基因的差异表达，这可能导致两者间抗稻瘟病能力的差异。在 CO39和5个 NILs中均检测到 WRKY基因的差异表达，这也说明WRKY基因家族功能的多样性。在抗病的5个NILs中发现一些CO39所没有的差异表达 WRKY。如在 CN-4b中检测到 WRKY96的高表达，而且前人的研究也发现该基因的高表达与水稻抗病原菌侵染有关。同时差异表达基因的功能模块分析表明，在5个NILs中 WRKY基因的共表达。但 CO39品种的一个 WRKY基因与 CPN1基因共表达，而CPN1会抑制CO39的防御能力。 本文研究结果表明稻瘟病菌侵染下，感病亲本 CO39及其5个抗病 NILs中被诱导表达的基因数量、功能、共表达模块等的不同，导致供试品种间具有不同的抗稻瘟病能力。
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