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XA21介导的水稻抗病机理初步研究

白辉  
【摘要】:Xa21是最早克隆的水稻抗病基因,作为类受体激酶类的广谱抗病基因它受到广泛的关注。自Xa21被克隆以来,它已经被转化或通过常规方法渗入到多个栽培品种中。转基因Xa21材料,很可能成为世界上第一个被批准进行大田释放的水稻转基因材料。但是,近年来已经发现能克服Xa21的Xoo小种,此外,Xa21主要表现为成株期抗性,苗期抗病性差。如能了解Xa21的抗病机理,无疑将对操纵Xa21介导的抗病性(比如提高抗性、扩大抗病谱等)产生直接的影响。 本研究是在前人的工作基础上,利用已经获得的水稻试验材料4021和成熟的蛋白质研究技术,首先对水稻叶片全蛋白质提取方法和XA21蛋白质纯化条件进行优化,获得了高质量的叶片蛋白和XA21纯化蛋白质。一方面,我们对叶片全蛋白进行SDS-PAGE和Western Blotting,检测了不同发育时期、接种和伤害处理不同时间的水稻叶片中XA21蛋白质表达量的变化;另一方面,我们利用磷酸化抗体对XA21纯化蛋白质进行了初步的体内磷酸化分析。通过以上试验我们初步探讨了Xa21介导的抗病反应机制。试验主要结果如下: 1.以两组白叶枯病抗感材料4021/TP309,IRBB21/IR24为对象,剪叶接种法进行细菌Xoo迁移试验。结果表明:接种后0.5h,Xoo自伤口处沿叶片向下迁移至少1cm,为叶片接种取材提供了时间依据。 2.通过水稻叶片蛋白提取和XA21纯化条件的优化,利用c-Myc beads获得了高质量的XA21纯化蛋白质,去除了c-Myc抗体检测的非特异性条带。 3.XA21蛋白质在水稻生长发育过程中组成性表达,其降解蛋白质XA21_d随发育时期没有可检测的变化。 4.水稻叶片接种P6或伤害处理不同时间,XA21及XA21_d的蛋白量均没有可检测的变化。 5.P-Thr抗体高灵敏的检测激酶的磷酸化,c-Myc抗体定量c-Myc∶∶XA21融合蛋白质,两种抗体结合使用可用来监测水稻体内XA21蛋白质的磷酸化动态变化。


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