水稻中与水稻-稻瘟病菌相互作用相关的小RNA筛选鉴定

近年来的研究证明植物中的小RNA（miRNA和siRNA）参与调控植物生长发育的各个信号途径，并能有效调控植物抗病性。在水稻中已经分离鉴定出几百个小RNA，但与水稻-稻瘟病菌相互作用相关的小RNA尚未见报道。稻瘟病是水稻的最重要病害之一，筛选鉴定出与之相关的小RNA必能帮助我们进一步认识水稻-稻瘟病菌的相互作用机制，进而研制广谱持久抗病水稻新种质。本项目拟用稻瘟病普感品种和其相应的含广谱抗病基因的近等基因系为材料，结合高通量测序和生物信息学分析，分别比较稻瘟病菌接种前后小RNA表达的差异，筛选鉴定与水稻感病和抗病相关的小RNA，长远目标是利用这些小RNA及其靶基因来研制稻瘟病的广谱持久抗病性。

利用在四川地区大田收集的稻瘟病菌种，对普感品种丽江新团黑谷（LTH）和普抗品种IRBLkm-Ts （带一个抗性基因位点Pikm）接种后0，12及24小时提取小RNA进行高通量测序及分析，筛选到了33个受稻瘟病菌调控的miRNA。RNA杂交实验验证了其中部分miRNA的表达与测序基本一致，证明我们的测序结果可靠。根据这些miRNA在感病和抗病品种中受稻瘟病调控的不同表达水平，我们将这些miRNA分为三类，即抗性正调因子，负调因子以及基础抗性因子。我们挑选了其中的miRNA160a和miRNA398b构建了过表达的转基因水稻材料。接菌实验证明miRNA160a和miRNA398b转基因材料上稻瘟病菌的侵染显著低于对照材料。稻瘟病菌侵染诱导的抗性标志基因OsPR1和OsPR10和PBZ1的转录水平在转基因材料上显著高于对照材料。另外，PTI标志基因KS4， NAC4的转录水平在miRNA398b材料上的表达显著高于对照，说明miRNA398b参与了水稻对稻瘟病菌的PTI抗性（早期抗性），而miRNA160则可能调控水稻对稻瘟病的后期抗性（ETI抗性）。.本项目基本完成预期目标，完成对水稻中参与调控稻瘟病抗性的miRNA的初步筛选，获得部分转基因水稻材料用于后续研究，研究成果发表两篇SCI论文，累积影响因子超过8.