2篇Rice|广东省农科院水稻所刘斌、刘清共同通讯在水稻稻瘟病和白叶枯病抗性抗性研究取得新进展

尽管水稻穗瘟比叶瘟对产量损失的破坏性更大，但在穗瘟抗性中起作用的克隆基因仍然非常有限，其分子机制仍不清楚。

结果

本研究证实了抗稻瘟病品种BC10的3个草酸氧化酶基因OsOXO2、OsOXO3和OsOXO4在水稻穗瘟病抗性中的作用。穗瘟接种诱导了OsOXO2、OsOXO3和OsOXO4的表达。亚细胞定位分析表明，三种OXO蛋白均定位于细胞核和细胞质中。OsOXO2、OsOXO3和OsOXO4同时沉默降低了水稻对穗瘟的抗性，而OsOXO2、OsOXO3和OsOXO4分别高表达的水稻植株表现出更强的穗瘟抗性。高表达植株的H2O2含量和PR基因表达水平高于对照植株，而沉默植株的H2O2含量和PR基因表达水平低于对照植株。此外，激素处理和激素信号相关基因表达分析表明，三个OXO基因介导的穗瘟抗性与JA和ABA信号通路激活有关，而SA信号通路被抑制。

结论

OsOXO2、OsOXO3和OsOXO4对水稻穗瘟抗性具有正调控作用。OXO基因可以调控植物体内H2O2的积累和PR基因的表达水平。此外，OXO基因介导的穗瘟抗性受ABA、SA和JA的调控，可能与激活JA和ABA信号通路而抑制SA信号通路有关。

背景

白叶枯病，由稻黄单胞菌引起。稻瘟病（oryzae，Xoo）是世界上危害最大的水稻病害之一。由于Xoo的多样性和快速进化，非小种特异性数量抗性qtl的鉴定和利用已被认为是有效控制该病的首选策略。虽然目前已鉴定出许多抗BB的qtl，但由于qtl效应小，对qtl基因功能的认识不足，这些qtl在水稻抗BB性改良中尚未得到有效的应用。

结果

本研究对华南水稻核心种质进行了BB抗性全基因组关联研究。共鉴定出17个与BB抗性相关的qtl。其中13个qtl是本研究中新发现的，另外4个qtl与先前报道的对Xoo菌株具有定性抗性的qtl或Xa基因共定位。特别是11号染色体上的qBBR11–4解释了本研究中最大的表型变异，并与三个研究中已鉴定的BB和细菌性条斑病（BLS）抗性qtl共定位，表明其广谱抗性和在水稻育种中的潜在价值。通过对基于单倍型和疾病表型选择的两组水稻种质qBBR11–4内预测基因的差异表达和注释的联合分析，我们确定转录因子OsMYB21是qBBR11–4的候选基因。与野生型植物相比，OsMYB21过度表达的植物表现出对白叶枯病的抗性降低，同时伴有一些防御相关基因的下调。

结论

结果表明，OsMYB21对水稻白叶枯病抗性具有负向调控作用，利用基因编辑技术，该基因有望成为水稻抗白叶枯病育种的靶点。此外，本研究还分析了13个新的抗BB qtl的候选基因，为水稻抗BB相关基因的克隆和分子育种提供了新的来源。

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