(录用定稿)网络首发时间:2019-07-31 15:51:38

拟南芥EDR1(Enhanced Disease Resistance1),一个Raf样MAPKKK蛋白激酶,通过级联蛋白激酶途径MKK4/MKK5–MPK3/MPK6负调控水杨酸诱导的免疫防卫反应。为了研究水稻OsEDR1基因的功能,我们利用CRISPR/Cas9 技术创制了OsEDR1的功能缺失突变体的同时,构建了过表达载体pTCK303-Ubi-OsEDR1转化水稻,获得转基因植株,最后接种白叶枯病菌。此外,我们也构建了pBI1.4t-35S-OsEDR1表达载体并转化拟南芥,分析了转基因植株的白粉菌抗病性。结果表明利用CRISPR/Cas9技术创制了单碱基插入的OsEDR1功能缺失突变体;白叶枯病原菌Xoo PXO99的接种实验表明,该功能缺失突变体较日本晴相比,病斑长度减少约50%,增强了水稻对Xoo PXO99的抗性。定量PCR和接种实验结果显示在日本晴中过量表达OsEDR1增强了水稻对Xoo PXO86的感病性。在拟南芥edr1突变体中异源表达OsEDR1无法抑制edr1突变体对白粉菌的抗病和白粉菌诱导的细胞死亡。综上所述,OsEDR1负调控水稻对白叶枯的抗病反应和自发的细胞死亡,但可能与拟南芥所依赖的防御反应信号通路不同。为下一步深入研究EDR1基因的作用机制和在水稻育种中的应用提供帮助。(图4 表1 参29)

福建省高校杰出青年科研人才培育计划(闽科教[2016]23号); 福建省自然科学基金青年项目(2016J05086); 武夷学院引进人才科研启动项目(YJ201503)资助;

EDR1; 蛋白激酶; 基因编辑; 过表达; 白叶枯;

10.19675/j.cnki.1006-687x.2019.05007

Q943.2;S435.111

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