OsSAMS1在水稻稻瘟病抗性中的功能研究.pdf

DOI:10.3724/SP.J.1006.2022.12022OsSAMS1在水稻稻瘟病抗性中的功能研究杨德卫1,2,**王勋1,**郑星星1项信权1崔海涛1李生平1,*唐定中1,*1福建农林大学农学院/福建省作物设计育种重点实验室/福建农林大学植物免疫研究中心,福建福州350002;2福建省农业科学院水稻研究所;福建福州350018摘要：稻瘟病是水稻最重要的病害之一，对农业生产造成巨大的经济损失。研究表明，水稻中S-腺苷-L-甲硫氨酸合成酶OsSAMS1参与了水稻衰老相关的进程，我们实验室前期利用转录组测序分析发现，OsSAMS1基因的表达水平受稻瘟菌诱导后明显提高。然而，OsSAMS1是否参与水稻的免疫反应，尚未明确。基于此，本研究选取野生型ZH11为背景材料，通过构建OsSAMS1基因敲除突变体来探究该基因在水稻抗病中的功能。结果表明，OsSAMS1主要在水稻叶片中表达；且其表达明显受稻瘟菌侵染所诱导。亚细胞定位结果显示，OsSAMS1在细胞膜、细胞质和细胞核内均有表达。通过接种稻瘟菌发现，与对照相比，2个等位敲除突变体ossams1-1和ossams1-2均表现为更加感病，且体内病程相关基因的表达也明显更低，同时突变体中乙烯合成相关基因的表达也受到明显抑制。综上所述，OsSAMS1参与了水稻的免疫反应，且正调控水稻稻瘟病的抗性。本研究为深入揭示OsSAMS1在稻瘟病免疫反应的分子机理奠定了基础，并为稻瘟病抗病育种研究提供了基因资源。关键词：水稻；稻瘟病；OsSAMS1基因；乙烯；功能研究FunctionalstudiesofriceblastresistancerelatedgeneOsSAMS1YANGDe-Wei1,2,**,WANGXun1,*,ZHENGXing-Xing1,XIANGXin-Quan1,CUIHai-Tao1,LISheng-Ping1,*,andTANGDing-Zhong1,*1CollegeofAgriculture,FujianProvincialKeyLaboratoryofCropBreedingbyDesign,PlantImmunityCenter,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,Fujian,China;2InstituteofRice,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou350018,Fujian,ChinaAbstract:Riceblastisoneofthemostdevastatingdiseasesinrice,whichcausesgreateconomiclossestoagriculturalproduction.IthasbeenreportedthatS-Adenosyl-l-MmethionineSynthetase1(OsSAMS1)isinvolvedintheprocessofsenescenceinrice.TranscriptomesequencinganalysisshowedthattherelativeexpressionlevelofOsSAMS1wassignificantlyincreasedafterinoculationwithMagnaportheoryzae(M.oryzae).However,itremainsunclearwhetherOsSAMS1isinvolvedinriceimmunity.Toverifythis,weconstructedtheknock-outmutantsofOsSAMS1inthewildtypevarietyZH11.TheresultsshowedthatOsSAMS1wasmainlyexpressedinriceleaves,anditsexpressionwassignificantlyinducedbyM.oryzaeinoculation.SubcellularlocalizationrevealedthatOsSAMS1wasdistributedintheplasmamembrane,cytoplasm,andnucleus.Comparedtothewildtype,thetwoknockoutmutants,ossams1-1本研究由福建省属公益类项目(2020R11010016-3)，福建省自然科学基金资助项目(2019J01424)和福建省科技重大专项专题(2020NZ08016)资助。ThisstudywassupportedbytheSpecialFundforAgro-scientificResearchinthePublicInt