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胱硫醚-β-合成酶OsCBSX4调控水稻稻瘟病抗性的机理 被引量：2
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作者 刁志娟 陈立喆 +6 位作者 王勋 鲁玲 刘燕 张静 夏娜 唐定中 李生平 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第23期4593-4606,I0001,共15页
【目的】稻瘟病是影响水稻产量和品质的主要病害之一,OsBSK1-2在水稻稻瘟病抗性中发挥着重要作用。前期通过对OsBSK1-2进行互作蛋白筛选,获得候选蛋白胱硫醚-β-合成酶OsCBSX4。验证OsBSK1-2与OsCBSX4之间的相互作用,解析OsCBSX4在水稻... 【目的】稻瘟病是影响水稻产量和品质的主要病害之一,OsBSK1-2在水稻稻瘟病抗性中发挥着重要作用。前期通过对OsBSK1-2进行互作蛋白筛选,获得候选蛋白胱硫醚-β-合成酶OsCBSX4。验证OsBSK1-2与OsCBSX4之间的相互作用,解析OsCBSX4在水稻抵抗稻瘟病中的功能及作用机制,为水稻抗病育种提供重要的理论基础。【方法】利用免疫共沉淀、双分子荧光互补和荧光素酶互补试验验证OsBSK1-2与OsCBSX4之间的相互作用;利用实时荧光定量PCR和农杆菌介导的烟草瞬时转化,分析OsCBSX4的表达特征及蛋白定位;利用CRISPR/Cas9和农杆菌介导的遗传转化技术构建OsCBSX4敲除和过量表达植株,并通过接种稻瘟菌进行稻瘟病抗性鉴定;同时,通过ROS爆发测定和DAB染色分析,明确oscbsx4突变体中稻瘟菌和chitin诱导的免疫反应变化;此外,利用双分子荧光互补和荧光素酶互补试验验证OsCBSX4与OsRbohB之间的相互作用,用离体接菌法分析OsCBSX4的代谢产物对水稻抵抗稻瘟菌的影响,揭示OsCBSX4的免疫功能和作用机制。【结果】免疫共沉淀、荧光素酶互补及双分子荧光互补试验均表明OsBSK1-2与OsCBSX4之间存在相互作用。敲除OsCBSX4降低了水稻对稻瘟菌的抗性,喷雾接种稻瘟菌后,与野生型相比,oscbsx4突变体病斑数量更多;打孔接种稻瘟菌后,oscbsx4突变体较野生型病斑面积更大,稻瘟菌生长量更多。同时,OsCBSX4的功能缺失也降低了稻瘟菌侵染所诱导的病程相关基因OsRP5、OsPR10的表达和H2O2的积累,以及chitin诱导的ROS爆发。而过量表达OsCBSX4则提高了水稻的稻瘟病抗性,打孔接菌后,与野生型相比,过量表达OsCBSX4植株病斑面积更小,稻瘟菌生长更少。同时,OsCBSX4能够与介导水稻ROS产生的关键蛋白OsRbohB互作。此外,用OsCBSX4的代谢产物L-胱硫醚处理水稻,并不影响水稻的稻瘟病抗性。【结论】OsCBSX4为OsBSK1-2信号通路中的重要组分,正调控水稻的稻瘟病抗性及免疫反应,OsCBSX4可能是通过与OsRbohB互作而影响ROS的产生,进而调控水稻免疫。 展开更多
关键词 水稻 胱硫醚-Β-合成酶 oscbsx4 OsBSK1-2 OsRbohB 稻瘟病 免疫共沉淀 双分子荧光互补
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