OsDCL1基因沉默突变体诱导稻瘟病抗性的转录组分析
本文选题:水稻 + 稻瘟菌 ; 参考:《植物病理学报》2016年02期
【摘要】:稻瘟病是严重危害水稻生长的真菌病害,每年给水稻生产带来重大经济损失。与野生型日本晴NPB相比,OsDCL1基因沉默突变体增强了水稻对稻瘟菌的广谱抗病性。为了解水稻OsDCL1-RNAi突变体的抗病机制,我们分析和比较了它和野生型日本晴NPB在稻瘟菌侵染前后转录组水平的变化。响应稻瘟菌侵染的7 129个差异表达基因(DEGs)中,NPB和OsDCL1-RNAi突变体分别有5 382和5 180个基因表达发生了变化,参与生物胁迫反应、信号通路、蛋白代谢和RNA调控4个通路的基因明显被富集。以野生型未受稻瘟菌侵染的基因表达为对照,在OsDCL1-RNAi突变体中共发现1 318个DEGs,且超过70%是上调的,其中很多基因参与了生物胁迫反应(26.9%)和信号通路(11%),上调表达基因中与生物胁迫反应相关的主要为PR基因和细胞壁相关基因。另外,还发现10个茉莉酸相关基因和11个水杨酸相关基因分别在OsDCL1-RNAi突变体中显著下调和上调表达。在OsDCL1-RNAi突变体中还发现WRKY和MYB等一些转录因子家族以及部分受体类激酶被诱导表达。用qRT-PCR方法验证部分差异表达的基因,其结果与DEGs基本一致。OsDCL1-RNAi突变体中转录组变化的分析,为深入了解该突变体抗瘟性增强的机制奠定了基础。
[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.
【作者单位】: 浙江大学原子核农业科学研究所;浙江省农业科学院病毒与生物技术研究所;
【基金】:国家863计划资助项目(2012AA101103)
【分类号】:S435.111.41
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,本文编号:2076999
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