我们已有研究表明,野生型水稻对稻瘟病表现出叶片发育相关的抗性,而且水稻光敏色素phyA和phyB参与调节这种抗性。在本项目中,我们系统分析了光敏色素影响水稻叶片发育相关抗性的机制。我们的结果表明,水稻phyA和phyB介导的光信号正调控叶绿体类囊体发育和叶绿素合成,进而影响叶绿体的功能,这可能是其调控稻瘟病抗性的一个重要因素。我们发现JA和SA依赖的防御途径上重要基因的表达受叶片发育调控,如LOX2、AOS2、PAL1、PAL2、EDS1和NH1在老叶中的表达水平高于新叶,PR1基因也有相似的表达趋势,而phyA和phyB是这些基因表达所必须的,因此phyA和phyB感受的光信号是保证JA和SA防御途径对病原体及时做出反应所必须的。利用基因芯片,我们筛选到一个受phyB介导的光信号调控的编码NBS-LRR蛋白的基因PB-LRR,该基因主要在老叶中表达,而且该基因过表达株系的老叶稻瘟病抗性增强,据此推测PB-LRR是光敏色素调控叶片发育相关的稻瘟病抗性途径上的一个组分。本研究结果揭示了水稻叶片发育相关抗性的分子机制和光敏色素在其中的作用,为农作物抗病分子改良提供了新的的途径和基因资源。
英文主题词Rice; phytochrome; age-related resistance; rice blast; defense response