泛素受体蛋白OsDSK2b负向调控水稻叶瘟和渗透胁迫抗性

文献类型： 中文期刊

第一作者： 丁杰荣

作者： 丁杰荣;马雅美;潘发枝;江立群;黄文洁;孙炳蕊;张静;吕树伟;毛兴学;于航;李晨;刘清

作者机构：

关键词： 水稻（Oryza sativa L.）;稻瘟病;渗透胁迫;PR;DREB;ABA

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2023 年 006 期

页码： 1466-1479

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 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0.05cm2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344.4ng 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。

分类号： S511

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