OsWD40互作蛋白OsMYB44和OsbHLH150遗传功能验证

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  在前期的研究中,李宁(2014)发现OsWD40可以激活纹枯病抗病相关基因Os2H16的表达来正向调控水稻对纹枯病和白叶枯病的抗性。通过酵母双杂交系统,筛选到两个OsWD40的互作蛋白OsMYB44和OsbHLH150,这三类蛋白通常以MYB-bHLH-WD40转录复合体的形式调控下游相关基因的表达。为了解析OsMYB44和OsbHLH150在MBW复合体介导纹枯病抗性中的功能,本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了纯合的Osmyb44和Osbhlh150水稻敲除突变体,对突变体分别接种纹枯病菌YWK196和白叶枯病菌PXO99发现,与野生型相比,突变体对这两种病原菌的抗性显著提高。通过荧光定量PCR检测相关基因的表达发现,接种病原菌后,Osmyb44和Osbhlh150突变体中抗病相关基因Os2H16和PR基因的表达均高于野生型,这些结果说明OsMYB44和OsbHLH150负向调控水稻对纹枯病和白叶枯病的抗性。而前期研究表明,OsWD40能够被纹枯病菌和白叶枯病菌诱导表达,且过量表达OsWD40能够增强水稻对纹枯病和白叶枯病的抗性。根据上述结果,推测在正常情况下,MBW复合体对抗病相关基因Os2H16的表达起转录抑制作用;当病原菌侵染时,MBW复合体受到干扰,导致复合体的解离,解除对Os2H16基因的封闭作用使其表达水平提高,从而增强了水稻对病原菌的抗性。
  综上所述,本研究通过对Osmyb44和Osbhlh150突变体的研究,初步揭示了MBW复合体介导水稻抗病性的新机制,为水稻抗病遗传改良提供了新的理论依据。
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