OsBetvⅠ在水稻抗拟禾本科根结线虫中的作用研究.pdf

摘要

Meloidogynegraminicola

拟禾本科根结线虫（）是水稻的重要病原物，能引起水

稻产量的严重损失。拟禾本科根结线虫分泌的具有促进线虫寄生作用的效应蛋白

MgMO237PR10Pathogenesis-related10OsBetvⅠ

能与一个新的水稻（）蛋白相互作用。

PR10蛋白广泛存在于不同植物中，在植物生长、发育、生物和非生物胁迫抗性中发

挥重要作用。但PR10蛋白是否调控植物对植物线虫的抗性仍然未知。本文从OsBetvⅠ

MgMO237OsBetvⅠ

与发生相互作用的亚细胞空间及互作位点、的表达模式和对水稻生

长发育及抗病性的影响等方面分析OsBetvⅠ在水稻抗拟禾本科根结线虫中的作用。主

要结果如下：

1、明确了水稻OsBetvⅠ与拟禾本科根结线虫MgMO237能在水稻细胞内发生相互

OsBetvⅠMgMO237

作用。共定位实验显示与可共定位于水稻细胞的细胞核和细胞质。

OsBetvⅠMgMO237

荧光双分子互补实验显示，与在水稻细胞的细胞质和细胞核中相互

作用。进一步研究确定OsBetvⅠ缺失第61-83个氨基酸后不能与MgMO237发生相互

作用。

2、利用RT-qPCR对OsBetvⅠ的表达模式进行了分析。结果显示，OsBetvⅠ在水稻

根、叶、茎、花、稻壳等器官中均有表达，其中在水稻根部的表达量最高。OsBetvⅠ

受到拟禾本科根结线虫侵染诱导，在被侵染根尖中的表达量是未被侵染根尖表达量的

2.7~3.3倍。

3OsBetvⅠ

、能通过影响植物防卫反应通路正调控水稻对拟禾本科根结线虫的抗性。

抗性实验表明，与野生型水稻相比，过表达OsBetvⅠ水稻对拟禾本科根结线虫抗性显

OsBetvⅠosbetvⅠdel

著增强，敲除的水稻（水稻）对线虫的抗性会显著减弱。高通量测序

结果表明OsBetvⅠ能调控水稻中植物与病原物互作、MAPK信号和双萜类化合物生物

合成通路的活性。

4OsBetvⅠ

、能通过正调控赤霉素合成相关基因促进水稻生长。实验结果表明过表

达OsBetvⅠ水稻结实率和有效分蘖数显著高于野生型水稻；osbetvⅠdel水稻株高、结实率

和千粒重显著低于野生型水稻。结果显示，过表达OsBetvⅠ水稻的双萜生物合成通路

4osbetvⅠdel

中的赤霉素合成酶基因表达量比野生型水稻中的表达量提高倍，该基因在

水稻中表达量仅为野生型水稻中表达量的1/16。

5、植物激素能影响OsBetvⅠ的表达。实验结果显示，50μM和100μM的茉莉酸

I

甲酯能抑制水稻OsBetvⅠ的表达，但200μM的茉莉酸甲酯能诱导OsBetvⅠ的表达，

OsBetvⅠ20250μM~1000μM

的表达量是未经处理水稻根尖的表达量的倍。此外，的

水杨酸能诱导OsBetvⅠ的表达，0.25mM~5mM的乙烯能抑制OsBetvⅠ的表达。

OsBetvⅠ

综上，能通过调控植物防卫相关基因表达或双萜类化合物生物合成正调控

水稻