水稻脂氧合酶基因OsRCI-1的抗蟲功能分析.pdf

1、水稻是我國最重要的糧食作物,而褐飛虱(Nilaparvata lugens St?l)和二化螟(Chilo suppressalia Walker)是水稻最主要的害蟲。為明確水稻脂氧合酶基因OsRCI-1在水稻蟲害誘導(dǎo)抗蟲防御反應(yīng)中的功能及其作用機(jī)制,本文做了以下研究:
　　(1)本文克隆了蟲害誘導(dǎo)的水稻脂氧合酶基因 OsRCI-1全編碼序列,序列全長2769 bp。QRT-PCR實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)結(jié)果表明二化螟取食快速且持續(xù)地誘

2、導(dǎo)OsRCI-1基因的表達(dá)。構(gòu)建了OsRCI-1的RNAi植物表達(dá)載體,并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化獲得了OsRCI-1基因的RNAi沉默突變體品系ir-rci。Southern雜交檢測(cè)得到兩個(gè)單拷貝突變體植株,突變體品系中目的基因OsRCI-1的表達(dá)被明顯地抑制,ir-rci-1和 ir-rci-2中目的基因表達(dá)豐度分別只有野生型 XS11中表達(dá)量的47.73％和32.33%。
　　(2)水稻 OsRCI-1基因沉默導(dǎo)致水稻對(duì)

3、二化螟抗性顯著地降低,取食 RNAi突變體品系ir-rci的二化螟體重分別是取食XS11的1.58倍和2.15倍,并且野生型水稻對(duì)二化螟取食為害的耐害能力明顯比ir-rci品系要強(qiáng)。有趣的是,水稻OsRCI-1基因沉默導(dǎo)致水稻對(duì)褐飛虱抗性顯著地增加。水稻對(duì)褐飛虱的選擇性實(shí)驗(yàn)表明,突變體ir-rci-1和ir-rci-2與野生型XS11相比,褐飛虱更加喜歡在野生型XS11上取食與產(chǎn)卵,說明沉默水稻OsRCI-1基因后使得水稻對(duì)褐飛虱雌成蟲

4、具有趨避性。野生型XS11上褐飛虱若蟲的存活率5天后穩(wěn)定在81%,而突變體ir-rci-1和ir-rci-2上褐飛虱若蟲的存活率分別穩(wěn)定在33%和44%,說明水稻OsRCI-1基因沉默導(dǎo)致水稻對(duì)褐飛虱具有抗生性。此外,褐飛虱的羽化數(shù)、生物量(初羽化體重)、發(fā)育歷期、單雌卵量和長翅型比率等多個(gè)生測(cè)指標(biāo)都都表明,突變體ir-rci-1和ir-rci-2較野生型XS11表現(xiàn)為更加抗褐飛虱。
　　本文的研究表明,水稻OsRCI-1基因正調(diào)