泛素受体蛋白OsDSK2b负向调控水稻叶瘟和渗透胁迫抗性
泛素受体蛋白DSK2(dominant suppressor of KAR2)在植物生长发育和逆境胁迫中发挥重要作用,但其在水稻抗病和渗透胁迫中的作用尚未见报道.本研究发现OsDSK2b受多种逆境的调控,该基因的表达水平在稻瘟病菌侵染和20％PEG-6000处理后显著降低.时空表达分析表明OsDSK2b基因在三叶期幼苗中的表达水平最高,亚细胞定位结果显示该蛋白定位于细胞质.接种稻瘟病菌(GD08-T13和Guy11)后,敲除植株的病斑面积约为0.05 cm2和0.10～0.13 cm2,远小于野生型植株的病斑面积(0.24 cm2和0.31 cm2).敲除OsDSK2b显著增强水稻的叶瘟抗性.而且在病原菌侵染后,敲除植株中病程相关蛋白(PR)基因的表达受到明显诱导.敲除OsDSK2b也显著增强水稻的渗透胁迫抗性,20％PEG-6000模拟渗透胁迫处理后,OsDSK2b敲除植株的存活率为58.3％～74.0％,显著高于野生型植株的存活率(17.0％).OsDSK2b敲除植株的离子渗透率和植株失水率则显著低于野生型植株.扫描显微镜的结果表明,无论在20％PEG-6000处理前后,敲除OsDSK2b能够促进气孔的闭合,且在20％PEG-6000处理后,这种促进作用会更强.此外,qRT-PCR结果表明,在20％PEG-6000处理后,OsDSK2b敲除植株中DREB基因以及脱落酸(ABA)合成或通路相关基因的表达水平显著高于野生型植株,且敲除植株ko6和ko14的内源ABA含量分别为314.2 ng g–1和344.4 ng g–1,显著高于野生型植株的内源ABA含量(206.8 ng g–1),揭示OsDSK2b参与调控渗透胁迫的过程同时涉及ABA依赖和ABA非依赖途径.本研究通过解析OsDSK2b基因在水稻应对生物与非生物胁迫时所发挥的调控作用,为水稻抗性品种的选育提供了新的候选基因.
水稻(Oryza sativa L.)、稻瘟病、渗透胁迫、PR、DREB、ABA
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S435.111.4+1;Q94;R735.2
广东省发展和改革委;农业农村厅投资项目;科技创新战略专项资金:广东省农业科学院高水平人才建设项目;广东省重点实验室运行费专项
2023-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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