水稻SNARE蛋白OsSYP121参与抗病过程机理研究

本课题组已从广谱高抗稻瘟病水稻地方品种黑壳子粳中分离了一个SNARE蛋白基因OsSYP121，利用农杆菌介导的转基因技术将该基因转化感病品种苏御糯中，转基因水稻对稻瘟病的抗性显著增强。本研究拟通过比较OsSYP121基因在抗、感品种中的序列和表达差异分析其与抗病性的关系；通过组织解剖和显微观察等手段分析OsSYP121转基因水稻抗病性增强的机理；在系统分析OsSYP121转基因水稻植株对稻瘟病抗性特征基础上，利用酵母双杂交、SDS-PAGE-质谱鉴定、蛋白质组学和基因芯片等实验手段鉴定转基因水稻中OsSYP121的互作蛋白和下游蛋白（基因），通过分析编码这些蛋白质基因在稻瘟病菌处理前后的表达情况，初步阐明水稻OsSYP121蛋白介导的抗稻瘟病机理及抗病信号途径，为水稻抗病分子育种提供理论依据。

项目超额完成预期目标，明确了OsSYP121参与抗稻瘟病过程的作用，投稿和发表论文5篇，其中SCI论文3篇；申报专利3项，其中授权1项；编写专著1部；培养博士研究生2名，硕士研究生3名。取得的主要成果包括一下四个方面：.（1）OsSYP121为OsSYP1s家族中特异响应稻瘟病菌处理的基因。克隆了OsSYP1s家族OsSYP121的4个同源基因，4个基因的表达分析结果表明，只有OsSYP121的表达明显受到稻瘟病菌处理诱导，亚细胞定位结果表明OsSYP121和OsSYP132均定位于细胞膜上，而OsSYP111和OsSYP124主要定位于高尔基体上。.（2）OsSYP121的基因序列在不同品种中是高度保守的。本研究对32个抗、感品种中OsSYP121基因的序列和表达进行比较分析结果表明，OsSYP121基因序列在测试水稻品种中100%一致，启动子序列存在差异，32个品种中共存在5种序列启动子，5种启动子序列启动基因的表达模式存在差异。.（3）OsSYP121参与抗病的机理主要是抑制稻瘟病菌的侵入。对OsSYP121转基因植株的抗性鉴定结果表明，转基因植株对稻瘟病菌的抗性主要体现在抗侵入水平，表现为病斑数目比对照明显减少，进一步通过Uvtex-2B染色显微观察的方法发现转基因植株中稻瘟病菌孢子的侵入受到明显抑制，OsSYP121主要在稻瘟病菌侵入时起作用。.（4）与OsSYP121互作形成复合体的成员为OsSNAP32、OsVAMP714以及OsVAMP724。通过酵母双杂交的方法筛选验证与OsSYP121 形成复合体的成员发现，与其互作成员为OsSNAP32、OsVAMP714以及OsVAMP724。