中文摘要：

受体类激酶具有普遍的先天免疫的作用，已报道的受体类细胞质激酶（RLCKs）可参与多种生物学过程，但植物中仍有大多数该类激酶功能未见报道。本研究拟通过对转基因水稻和拟南芥抗病相关指标分析，结合激酶磷酸化和启动子表达特性等分析，明确与拟南芥油菜素内酯（BRs）信号激酶同源的两个水稻激酶OsBSK1和OsBSK2在不同类型病原物胁迫下的功能。在此基础上，分析接种病原物后转基因植物的Solexa转录组表达，BRs等防卫激素含量和信号组份表达，并结合激酶与WRKY蛋白互作等研究，初步阐明水稻OsBSK1和OsBSK2激酶对不同类型病原物的抗/耐性机制。项目研究成果不仅有助于揭示BRs在单子叶模式植物水稻与病原物互作过程中的作用和可能的作用机制；也有助于获得针对不同类型病原物的防卫调节基因，为水稻广谱抗病（逆）分子育种提供理论依据。

结论摘要：

近三年陆续有研究报道，拟南芥油菜素内酯BR激素信号组分参与植物PTI免疫应答，但是关于单子叶水稻中BR信号途径在防卫反应中功能及机制研究未见报道。本研究首先采用生物信息学手段在基因组水平鉴定水稻BSK蛋白家族成员，同时采用qPCR技术构建该家族6个OsBSKs成员转录表达谱，其中（不亲和）稻瘟病菌、纹枯病菌和白叶枯病菌等生物逆境抑制表达，（亲和）稻瘟病菌诱导上调表达；UV-B、低温和NaCl等非生物逆境诱导上调表达；BR、ABA和JA诱导上调表达，GA、IAA和SA处理抑制表达；6个成员中仅OsBSK3受BR诱导上调表达；同时也对单子叶C4作物玉米BSK家族基因进行生物信息学分析。研究表明OsBSK3原核表达蛋白无自身磷酸化活性，GFP融合蛋白定位于细胞质，酵母双杂交和双分子互补荧光实验表明OsBSK3可以与OsWRKY89在体内互作。构建OsBSK1和OsBSK3两个基因的植物表达载体，进行水稻和拟南芥转化，获得OsBSK3超表达水稻T1代和干涉水稻T0代，以及超表达转基因拟南芥T3代。转基因拟南芥增强了对P. s. Tomato DC3000的抗性，对盐胁迫敏感性增强。另一方面，以OsBSK3为诱饵筛选酵母文库，分离鉴定了与其互作的候选蛋白，并克隆OsERF4转录因子并转化拟南芥，转基因材料萌发对JA和SA抑制不敏感，而且DC3000侵染更敏感。另外，基于UV-B诱导水稻BSK基因上调表达，以禾本科C4作物高粱为材料研究了BR对增强UV-B的影响，表明外施BR可以增强UV-胁迫下高粱地上和地下部分生物量，协调根冠比，并改善光合作用，降低活性氧伤害来缓解UV-B胁迫损伤。上述研究研究成果不仅有助于揭示BR在单子叶模式植物水稻与病原物互作过程中的作用及机制；也有助于揭示BR激素及信号途径参与植物对生物和非生物逆境的应答和调控机制，为水稻等粮食作物广谱抗病（逆）分子育种提供理论依据。