OsDCL1基因沉默突變體誘導(dǎo)稻瘟病抗性的轉(zhuǎn)錄組分析
本文選題:水稻 + 稻瘟菌。 參考:《植物病理學(xué)報》2016年02期
【摘要】:稻瘟病是嚴(yán)重危害水稻生長的真菌病害,每年給水稻生產(chǎn)帶來重大經(jīng)濟損失。與野生型日本晴NPB相比,OsDCL1基因沉默突變體增強了水稻對稻瘟菌的廣譜抗病性。為了解水稻OsDCL1-RNAi突變體的抗病機制,我們分析和比較了它和野生型日本晴NPB在稻瘟菌侵染前后轉(zhuǎn)錄組水平的變化。響應(yīng)稻瘟菌侵染的7 129個差異表達基因(DEGs)中,NPB和OsDCL1-RNAi突變體分別有5 382和5 180個基因表達發(fā)生了變化,參與生物脅迫反應(yīng)、信號通路、蛋白代謝和RNA調(diào)控4個通路的基因明顯被富集。以野生型未受稻瘟菌侵染的基因表達為對照,在OsDCL1-RNAi突變體中共發(fā)現(xiàn)1 318個DEGs,且超過70%是上調(diào)的,其中很多基因參與了生物脅迫反應(yīng)(26.9%)和信號通路(11%),上調(diào)表達基因中與生物脅迫反應(yīng)相關(guān)的主要為PR基因和細胞壁相關(guān)基因。另外,還發(fā)現(xiàn)10個茉莉酸相關(guān)基因和11個水楊酸相關(guān)基因分別在OsDCL1-RNAi突變體中顯著下調(diào)和上調(diào)表達。在OsDCL1-RNAi突變體中還發(fā)現(xiàn)WRKY和MYB等一些轉(zhuǎn)錄因子家族以及部分受體類激酶被誘導(dǎo)表達。用qRT-PCR方法驗證部分差異表達的基因,其結(jié)果與DEGs基本一致。OsDCL1-RNAi突變體中轉(zhuǎn)錄組變化的分析,為深入了解該突變體抗瘟性增強的機制奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Rice blast is a serious fungal disease that harms the growth of rice, which brings great economic loss to rice production every year. The silencing mutant of OsDCL1 gene enhanced the broad-spectrum resistance of rice to blast fungus compared with wild Japanese NPB. In order to understand the resistance mechanism of OsDCL1-RNAi mutant in rice, we analyzed and compared the changes of transcriptome level between OsDCL1-RNAi mutant and wild Japanese NPB before and after rice blast infection. In the 7 129 differentially expressed genes (degs), 5382 and 5180 genes of NPB and OsDCL1-RNAi were changed, which were involved in biological stress response and signal pathway. The genes of the four pathways of protein metabolism and RNA regulation were obviously enriched. A total of 1 318 DEGs were found in OsDCL1-RNAi mutants, and more than 70% of them were up-regulated, compared with wild type genes uninfected by Magnaporthe oryzae. Many of these genes were involved in biological stress response (26.9%) and signal pathway (11%). PR genes and cell wall related genes were mainly involved in up-regulated expression genes. In addition, 10 jasmonic acid-related genes and 11 salicylic acid-related genes were significantly down-regulated and up-regulated in OsDCL1-RNAi mutants, respectively. Some transcription factor families such as WRKY and MYB and some receptor-like kinases were also found in OsDCL1-RNAi mutants. Partial differentially expressed genes were verified by qRT-PCR. The results were consistent with the analysis of transcriptome changes in the degs. OsDCL1-RNAi mutants, which laid a foundation for further understanding the mechanism of the mutants' enhanced resistance to blast.
【作者單位】: 浙江大學(xué)原子核農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所;浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院病毒與生物技術(shù)研究所;
【基金】:國家863計劃資助項目(2012AA101103)
【分類號】:S435.111.41
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,本文編號:2076999
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