《蛋白激酶XAK3對水稻XA21抗病反應和生長發育的分子調控》是陳學偉為項目負責人，四川農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蛋白激酶XAK3對水稻XA21抗病反應和生長發育的分子調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳學偉
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水稻的正常生長發育和對外界病原菌的抗性是水稻高產優質的重要保障。油菜素內酯對水稻的生長發育具有重要的調控作用，但其分子機理並不清楚。水稻受體蛋白激酶XA21具有對白葉枯病原細菌廣譜高抗性，其抗病機理既不同於NBS-LRR 蛋白介導的抗病反應，又不同於FLS2、EFR等模式識別受體介導免疫反應，因此十分必要闡明水稻XA21的抗病機理。本研究的前期工作表明蛋白激酶XAK3是一個多功能蛋白：一方面，XAK3通過與XA21結合對XA21介導的抗病反應起正調控作用；另一方面，XAK3通過抑制油菜素內酯信號轉導以調節水稻的生長發育過程。本研究將從遺傳學、植物病理學、分子生物化學等方面揭示XAK3調控水稻受體蛋白激酶XA21介導的抗病反應和調控水稻的生長發育的分子機制，以期指導水稻廣譜高抗高產育種。通過該項目的實施，將在國內和國際權威雜誌上發表論文3-5篇，培養博士生2-3名，碩士生2-3名。
結題摘要
高產抗病水稻的培育是水稻現代化產業發展的重要環節，胞質類受體蛋白激酶在植物中大量存在，但其功能的報導較少。通過本項目的實施，我們對來源於家族VII的胞質類受體蛋白XAK3 (OsRLCK57) 及其三個同源蛋白OsRLCK107、OsRLCK118和OsRLCK176進行分析和鑑定。發現編碼這些蛋白的基因分別抑制表達後都能使水稻表現出對油菜素內酯超敏的表型如葉夾角增大等，表明這些基因通過負調控油菜素內酯介導的信號途徑實現對水稻的生長發育的調節，並且這些基因對水稻農藝性狀和產量性狀具有不同的調控作用，如OsRLCK57主要調控分櫱和穗子的二級支梗，而OsRLCK107和OsRLCK118則主要調控結實率。另外，這些基因的表達受白葉枯病原菌誘導增強，而且對受體蛋白XA21介導的抗病性起著正調控作用。這些基因還參與鞭毛蛋白和幾丁質激發的免疫反應。綜上所述，我們的研究表明該四個胞質類受體蛋白激酶參與水稻的生長發育和抗病性的調控作用，且油菜素內酯的信號與水稻的免疫反應相互關聯。我們的研究為今後培育高產高抗水稻奠定了重要理論基礎。
