【摘 要】
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稻瘟病（Rice blast）是具有毁灭性的一种水稻真菌性病害,对水稻的生产安全造成严重威胁,被称为水稻的“癌症”。有效防治稻瘟病对水稻的稳产具有重要的意义,目前抗性品种的选育和合理布局是经济性且环境友好型的稻瘟病防控措施。因此,挖掘更多抗性基因对于抗性品种的选育具有重要价值。拟南芥类受体蛋白激酶FERONIA（FER）在生长发育、免疫及逆境响应等生物过程中发挥作用,在水稻中,受体蛋白激酶FLRs
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稻瘟病（Rice blast）是具有毁灭性的一种水稻真菌性病害,对水稻的生产安全造成严重威胁,被称为水稻的“癌症”。有效防治稻瘟病对水稻的稳产具有重要的意义,目前抗性品种的选育和合理布局是经济性且环境友好型的稻瘟病防控措施。因此,挖掘更多抗性基因对于抗性品种的选育具有重要价值。拟南芥类受体蛋白激酶FERONIA（FER）在生长发育、免疫及逆境响应等生物过程中发挥作用,在水稻中,受体蛋白激酶FLRs是FER的同源蛋白,FLRs家族有16个成员,其中FLR1、FLR2与FER的同源性最高。基于前期研究,本文将对FLR1在水稻瘟菌免疫、根的形态建成、离子吸收以及其转录组进行分析,为FLR1参与稻瘟病免疫反应的潜在机制提供重要参考。本论文的主要研究结果如下:（1）FLR1基因的突变体、过表达及野生型接种稻瘟菌后,发现与野生型相比,flr1表现为更感病,过表达植株表现为更抗病;受稻瘟菌胁迫后,flr1中的ROS含量和相关抗性基因的表达降低,而在过表达植株中ROS含量和相关抗性基因的表达升高。这些结果表明FLR1基因正调控水稻对稻瘟病的抗性。（2）系统分析了FLRs家族成员对水稻根系建成的影响,发现flr1、flr2和flr15的幼苗期和成熟期的根系长度相比野生型皆显著变短,FLR1过表达植株的根系长度相比野生型显著变长。表明FLR1基因正向调控水稻根系的建成。（3）对FLR1基因的突变体、过表达和野生型植株中的大量元素含量进行分析,发现flr1地上部分的钙含量相比野生型下降,过表达植株地上部分的钙含量相比野生型上升;缺钙条件下,FLR1的转录水平表达上调;高钙条件下,过表达植株对稻瘟菌的抗病能力提升较野生型抗病能力的提升更为显著,表明FLR1基因可能通过调控钙吸收来提升水稻对稻瘟病的抗病能力。（4）通过对正常和低钙培养的flr1与野生型DJ进行转录组测序分析,发现实验组与对照组有1541个差异基因交叉共存,通过对差异基因进行表达量、GO和KEGG功能富集分析,发现有19个差异基因显著富集在植物-病原互作途径,这些基因编码相关钙调蛋白、LRR样蛋白和NLR样蛋白,经外源低钙诱导后均下调表达;与野生型相比,其中有10个基因在flr1中表现出更大幅度的下调。该结果进一步为FLR1通过调控钙吸收来提升抗病能力进行佐证,并推测FLR1可能在PTI和ETI免疫反应中均发挥作用,但其相关实验证据还需进一步研究。
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