植物激素在水稻与干尖线虫（Aphelenchoides besseyi)互作中的作用研究

The disease caused by Aphelenchoides besseyi is one of the major quarantine diseases in the world. It can result in severe losses in the yield and quality of rice. A. besseyi is among the few plant-parasitic nematodes which have acquired ability to feed above-ground parts of plants through evolution. This project plans to analyze the changes in the expression of genes involved in synthesis and response of six plant hormones in different organs of two rice varieties at different developmental stages after A. besseyi infection, in comparison to non-infected control rice plants and the differences between resistant and susceptible varieties. Furthermore, exogenous application hormone analogs and their inhibitors to rice plants, or using hormone-deficient rice lines, will be conducted and the changes in the degrees of resistance to A.besseyi in treated or hormone deficient rice plants will be investigated. These results will provide insights into understand the roles of plant hormones in the pathogenecity of A. besseyi to rice, and will also provide the basis to explore new approaches to control A. besseyi.

水稻干尖线虫引起的水稻干尖线虫病是我国乃至世界主要水稻产区的重要检疫性病害之一，严重影响水稻的产量和品质。水稻干尖线虫也是植物寄生线虫中通过进化获得寄生植物地上部分能力的少数种类之一。本研究拟利用qRT-PCR技术分析干尖线虫侵染不同水稻品种后不同生长期和器官中的6种植物激素合成及反应基因表达的变化，并通过外源施用植物激素、激素合成抑制剂以及使用激素缺陷株，分析不同处理下水稻植株对干尖线虫抵抗程度的变化，明确各激素在水稻与干尖线虫互作中的角色。本研究为探求激素在水稻干尖线虫致病中的角色和寻找新的防治途径提供基础和依据。

水稻干尖线虫是全世界各稻米产区最具有危害性的水稻线虫之一，也是全世界重要性列第十位的植物寄生线虫。本研究首先建立了5种适用于不同目的的水稻干尖线虫接种体系；对水稻品种进行了抗感筛选，发现日本晴和特特普分别为水稻干尖线虫感病品种和抗病品种。通过qRT-PCR 技术,分析了干尖线虫侵染水稻后，水稻中激素合成和反应基因表达的变化，发现水杨酸途径的相关基因在感病植株中均下调表达，而在抗病植株表达显著上调。其他5个激素途径相关基因表达趋势在不同时期不一致；施用外源激素或抑制剂和水稻激素缺陷株接种验证，发现无论高浓度还是低浓度，喷雾水杨酸类似物、茉莉酸甲酯、乙烯利和独角金内酯类似物的植株中线虫的数量较对照都有显著的下降；脱落酸喷雾后，线虫与对照没有显著差异；喷雾水杨酸、茉莉酸和乙烯抑制剂均能增加日本晴对干尖线虫的感病性。水杨酸合成缺陷体NahG、信号传导途径沉默体WRKY45-RNAi，茉莉酸合成缺陷体Hebiba及茉莉酸反应沉默体COI-RNAi植株中干尖线虫的数量，无论在苗期还是穗期较对照都有极显著或显著的增加。研究干尖线虫侵染后不同部位的基因表达，结果发现没有特定部位特定基因表达集中升高或者降低，说明苗期干尖线虫很有可能分散在不同部位。本研究明确了水杨酸在水稻干尖线虫与日本晴的互作中起到了主要防御作用，找到了起关键作用的激素，为全面了解取食地上部分器官线虫的致病机理和植物自身的防御机制奠定了基础，同时为水稻干尖线虫防治提供了新的途径和理论依据。