过表达细胞色素P450蛋白CYP716A16提高水稻的免疫反应

【作者】 王爱军； 马丽； 舒新月； 蒋钰琪； 郑爱萍；

【机构】 四川农业大学农学院；

【摘要】 水稻是我国主要的粮食作物之一,在实际生产中受到多种病害的威胁。挖掘潜在的抗病基因,并利用其培育抗病品种是防控水稻病害的有效手段。本实验室前期通过对259份水稻材料抗纹枯病的全基因组关联分析(genome wide association analysis,GWAS),结合纹枯病中抗材料特青和感病材料Lemont接种纹枯病菌后不同时间点的转录组数据分析,获得653个与纹枯病抗性显著相关的候选基因。通过RT-PCR对其中的细胞色素P450蛋白编码基因CYP716A16的表达模式进行了分析,进一步构建了CYP716A16的过表达材料,对其进行纹枯病菌和白叶枯病菌抗性分析。结果表明,CYP716A16在纹枯病中抗材料特青中高表达,而在感病材料Lemont中表达水平较低。野生型和CYP716A16过表达材料抗病性分析发现,过表达CYP716A16显著提高了水稻对纹枯病和白叶枯病的抗性;且过表达CYP716A16可激活水稻病程相关基因和茉莉酸(jasmonic acid,JA)合成相关基因的上调表达。此外,对纹枯病菌侵染12 h的野生型和CYP716A16过表达材料转录组分析发现,CYP716A16过表达材料中的差异基因数明显多于野生型材料;差异基因KEGG富集分析发现类黄酮生物合成途径在CYP716A16过表达材料中显著富集。上述结果表明,CYP716A16可能通过激活类黄酮生物合成途径来正调控水稻的免疫反应。更多还原