水稻蛋白酶抑制劑基因OsLTPL164和OsLTPL151的組成型及誘導型表達模式

何雨娟，鞠迪，王悅，楊雪清，王小奇

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水稻蛋白酶抑制劑基因和的組成型及誘導型表達模式

何雨娟，鞠迪，王悅，楊雪清，王小奇

（沈陽農業大學植物保護學院/遼寧省經濟與應用昆蟲重點實驗室，沈陽 110866）

【目的】蛋白酶抑制劑（protease inhibitor, PI）是一類廣泛存在于植物中的蛋白質，具有抵御植食性昆蟲取食危害的功能。然而，水稻（）PI基因在二化螟（）取食過程中的表達模式尚不清楚。本研究旨在分析水稻蛋白酶抑制劑基因和在二化螟取食及機械損傷下的表達模式，為明確和在水稻防御二化螟中的作用及今后利用這兩個基因構建轉基因水稻株系打下基礎。【方法】以東北地區常規種植的3個水稻品系遼鹽2號（1654）、遼星17號（1665）和長白17號（1688）為研究對象，在二化螟危害關鍵時期（分蘗期）通過機械損傷和接蟲處理，在處理后不同時間（0、3、6、12、24、48、72 h）分別對根、莖、葉3個組織進行取樣，利用實時熒光定量PCR（RT-qPCR）檢測3個水稻品系中和的表達模式。【結果】在3個品系中的組織表達模式一致，在葉片和莖中的表達量均高于根部；在3個品系中的組織表達模式不一致，在1654品系中莖和葉片中的表達量顯著高于根部，但在1688和1665品系中根部的表達量顯著高于莖和葉片；此外，這兩個基因在3個品系間的相同組織中都有不同的表達模式，在根、莖、葉中均呈現在1665品系中表達量最高、在1688品系中表達量次之、在1654品系中表達量最低的表達模式，但在不同組織中的表達模式與不同：在根中，在1665品系中的表達量明顯高于1688和1654品系；在莖中，在1654和1665品系中的表達量明顯高于1688品系；在葉中，在1654品系中的表達量明顯高于1665和1688品系。二化螟取食誘導和在3個品系的葉片中表達上調幅度高于莖和根，且在1665品系中上調的幅度較1688和1654品系中大。在二化螟取食和機械損傷處理不同時間后，兩個基因均呈現表達水平先上升后下降再上升的趨勢；和在機械損傷6 h后才被顯著誘導表達，而二化螟取食3 h后便可誘導和上調表達。【結論】和在3個水稻品系中二化螟取食以及機械損傷均能誘導其表達，推測這兩個基因可能與水稻抗二化螟有關，但這兩個基因在不同水稻品系中其他具體的功能可能有所不同。

蛋白酶抑制劑；二化螟；防御；誘導表達；RT-qPCR

0 引言

【研究意義】二化螟（）屬于鱗翅目螟蛾科，是我國水稻上危害最為嚴重的常發性害蟲之一，年發生面積約1 000萬公頃，造成的總經濟損失達億元[1]。該蟲鉆蛀危害，在分蘗期危害水稻可造成枯鞘、枯心苗；在穗期危害造成蟲傷株和白穗[2]。在我國，二化螟分布較廣，北達黑龍江南至海南島均有分布[3]。當前，防治水稻二化螟仍主要依賴于化學殺蟲劑，但由于該蟲具鉆蛀危害的特性，難以對其進行有效防治。此外，當前防治策略的單一性，導致害蟲對新藥產生抗藥性的速度加快，施藥劑量因而逐漸加大[2]。因此，研發對環境友好的非化學防控新技術成為當前更有效、更安全地防治農作物害蟲的主要趨勢。【前人研究進展】近年來，利用基因工程技術進行害蟲防治已得到快速發展，并已被用于二化螟[4-6]、大螟（）[4]、水稻象鼻蟲（）[7]、褐飛虱（）[8]和白背飛虱（）[8]等害蟲的防治。其中，運用較多的有蛋白酶抑制劑基因（protease inhibitor，PI）[9-10]。蛋白酶抑制劑是一類低分子量的多肽或蛋白質，廣泛存在于生物體內[11]。在植物中，PI通過與昆蟲消化道內的蛋白消化酶形成復合物，阻斷或削弱蛋白酶的水解作用，引起昆蟲體內蛋白酶的過量產生，造成昆蟲體內必需氨基酸的缺失，從而達到抗蟲效果[12]。PI一般包括絲氨酸蛋白酶抑制劑、半胱氨酸蛋白酶抑制劑、天冬氨酸蛋白酶抑制劑、金屬蛋白酶抑制劑、谷物胰蛋白酶抑制劑/-淀粉酶抑制劑5個亞族[11,13]。其中，以絲氨酸蛋白酶抑制劑和半胱氨酸蛋白酶抑制劑應用較廣泛。絲氨酸蛋白酶抑制劑主要具有抑制鱗翅目昆蟲消化蛋白酶的能力，而半胱氨酸蛋白酶抑制劑則主要具有抑制鞘翅目和半翅目昆蟲消化蛋白酶的能力[13]。在水稻中的研究表明，絲氨酸蛋白酶抑制劑和半胱氨酸蛋白酶抑制劑可以明顯地抑制植食性昆蟲的生長和發育[14]。自Hilder等[15]首次將豇豆（）絲氨酸蛋白酶抑制劑亞家族的胰蛋白酶抑制劑基因轉入煙草并獲得轉基因抗蟲植株以來，利用轉PI基因進行害蟲防治取得了很大的進展。轉的稻株能增強對鉆蛀性害蟲二化螟及大螟的抗性[4]；將編碼大麥（）胰蛋白酶抑制劑的基因轉入水稻種子，水稻象鼻蟲取食后，存活率顯著低于對照[7]。轉半胱氨酸蛋白酶抑制劑基因的水稻能顯著抑制南方根結線蟲（）的產卵量[16]。因此，研究植物PI基因的功能，對利用這些基因進行害蟲防治具有重要意義[5]。非特異性脂質轉移蛋白（non-specific lipid transfer protein，nsLTP）是基因工程防治技術關注的另外一類重要的植物防御蛋白。現已證明轉大麥的馬鈴薯（）可以抵抗病原菌的侵害[17]。小麥（）已被證實具有防御病原真菌的作用[18]。在水稻中，在受到病原菌侵染和機械損傷后，在盾片細胞中被誘導表達，表明該基因參與水稻防御功能[19]；水稻仔苗受鹽脅迫6 h后，上調表達419倍，表明該基因與鹽脅迫應答相關[20]。由于與nsLTP在結構上的相似性，一些nsLTP基因也被歸在PI家族中[21]。其中一些nsLTP基因同時具有PI和nsLTP兩個家族的功能[22-23]。中國水稻數據網（http://www.ricedata.cn/gene/）顯示，已知的編碼水稻nsLTP蛋白的基因有52個；其中，由于結構上與nsLTP明顯不同，已被移出nsLTP家族[21]，現歸為PI家族的谷物胰蛋白酶抑制劑/-淀粉酶抑制劑亞族；編碼type II型LTP（LTP2），也屬于蛋白酶抑制劑基因。不同植物的PI和nsLTP基因具有不同的組織表達模式，可能與它們的生物學功能有關。例如，谷子（）脂質轉移蛋白僅在莖、葉和穗中表達[24]。水稻在花藥中表達水平最高，而在種子和根中不表達[25]。此外，PI和nsLTP基因經常受機械損傷和有害生物誘導表達。Green等[26]研究發現，在遭受機械損傷或馬鈴薯甲蟲（）危害后，馬鈴薯和番茄（）葉片中蛋白酶抑制劑含量大幅度提高，這是誘導植物產生蛋白酶抑制劑的首次報道。丹參（）的表達水平受病原菌和茉莉酸甲酯的誘導，表明該基因在植物防御反應中具有一定的作用[27]。在小麥中，小麥癭蚊（）幼蟲危害和機械損傷均可誘導小麥表達上調[9-10]。【本研究切入點】轉錄組數據顯示水稻蛋白酶抑制劑基因和在二化螟取食24 h后表達量明顯上調，推測這兩個基因可能具有防御二化螟的作用。然而，和在不同組織中的表達模式以及二化螟取食誘導和受機械損傷后的表達模式尚不明確。【擬解決的關鍵問題】以東北地區常規種植的遼鹽2號（1654）、遼星17號（1665）和長白17號（1688）3個水稻品系為試材，在分蘗期進行人工接種二化螟和機械損傷處理，研究和在3個品系間的組織表達和誘導表達模式，為今后利用這兩個基因構建轉基因水稻株系打下基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試昆蟲：二化螟卵由中國農業科學院植物保護研究所廊坊試驗基地饋贈。卵在室內人工氣候箱（Panasonic品牌，型號MLR-352H-PC）中孵育，條件為溫度（26±2）℃，相對濕度70%±5%，光周期16L﹕8D，光照強度2 000 lx。初孵幼蟲（1 d）用于試驗。

供試水稻：1688、1665、1654品系由沈陽農業大學水稻研究所提供。

1.2 水稻種植與處理

1.2.1 水稻種植 2017年4月14日，對水稻進行浸種、催芽，催芽溫度為（26±2）℃；4月21日，對已浸種萌發的種子進行播種育苗；5月20日，在沈陽農業大學水稻田進行插秧。每個水稻品種栽10行，每行10穴，每穴一株，株行距為16.7 cm×26.6 cm；3個品種間各設一行作為保護行。整個生育期不施任何殺蟲劑，其他田間管理正常進行。在水稻分蘗盛期進行二化螟接蟲處理和機械損傷處理。

1.2.2 二化螟接蟲處理 參照周祖銘[28]和王悅等[2]的接蟲方法，于6月30日對正值分蘗盛期的水稻按照蟲﹕苗=1﹕1的比例進行人工接蟲。用小號軟頭毛筆將二化螟初孵幼蟲接于水稻莖稈與第二葉或第三葉葉鞘之間的葉舌處。試驗設3次重復，每個重復接蟲7株，每株一頭。為確保試蟲不會轉株至相鄰水稻植株上，以及田間其他有害生物的干擾，接蟲后在每株水稻上加蓋一個40目的網籠。接蟲不同時間（0、3、6、12、24、48、72 h）后，分別剪取水稻的根、莖和葉，用鋁箔紙包裹，立即浸入液氮速凍后，帶回實驗室于-80℃超低溫冰箱中保存。以不接蟲的健康水稻植株（0 h）相應組織為對照。

1.2.3 機械損傷處理 在靠近水稻莖稈基部2—3 cm處的兩側，用昆蟲針（直徑0.32 mm）少力均勻地刺200次。試驗設3次重復，每個重復選取7株。為確保試驗的準確性，機械損傷后在植株上加蓋一個40目的網籠。損傷不同時間（0、3、6、12、24、48、72 h）后，分別剪取水稻的根、莖和葉，用鋁箔紙包裹，立即浸入液氮速凍后，帶回實驗室于-80℃超低溫冰箱中保存。以不針刺的健康水稻植株（0 h）相應組織為對照。

1.3 引物設計與合成

使用Primer3在線工具（http://bioinfo.ut.ee/ primer3-0.4.0/）設計和的實時熒光定量PCR（RT-qPCR）引物。根據李冉等[29]篩選的內參基因和，結合本試驗的水稻材料，測得的cq值不穩定，最終選取較穩定的和作為內參基因。本試驗所用引物由上海生工生物工程股份有限公司合成，引物序列見表1。

表1 RT-qPCR所用基因引物

1.4 總RNA抽提及cDNA第一鏈的合成

根據Plant RNA Kit（Omega）提取試劑盒的說明書步驟提取RNA。稱取100 mg水稻組織，放入用DEPC水處理過的研缽中研磨，此過程中不斷加入液氮；充分研磨后，將干粉裝入1.5 ml無RNase的離心管中，添加600 μL RB buffer/10 μL-巰基乙醇，充分振蕩混勻后，14 000 r/min（4℃）離心5 min；按照說明書逐步提取，提取完成后使用微量分光光度計Nano Drop 2000c（Thermo Fisher Scientific）檢測OD260/OD280是否在1.8—2.2范圍內，保證所提取的RNA樣品的濃度和純度，然后再利用1%瓊脂糖凝膠電泳進一步檢測其完整性。將檢測合格的總RNA保存于-80℃冰箱備用或立即進行后續試驗。選用TaKaRa公司的PrimeScriptTMRT regent Kit with gDNA Eraser（Perfect Real Time）試劑盒反轉錄合成第一條鏈cDNA，試驗全程使用RNase離心管，反應液的配置均在冰上完成并按照說明書逐步進行，合成cDNA保存于-20℃或立即進行后續試驗。

1.5 實時熒光定量PCR

用美國伯樂公司生產的CFX96熒光實時定量PCR儀檢測目的基因和的表達水平。RT-qPCR反應體系：在20 μL的反應體系中依次加入7.4 μL ddH2O、1.0 μL cDNA模板、上下游引物（10 μmol·L-1）各0.8 μL、10 μL SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ。RT-qPCR反應條件：預變性反應：95℃ 30 s；PCR反應：95℃ 5 s，60℃ 30 s，40個循環。此外再加上RT-qPCR儀器自帶的熔解步驟，保證熔解曲線為平滑的單峰且峰值單一，無雜峰。每個樣品設置3個重復，以不加cDNA模板作為陰性對照。目標基因表達量采用2-ΔΔCt方法計算。

1.6 數據分析

采用SPSS17.0軟件對數據進行統計，和在3個水稻品系中的組成型表達分析采用One-way ANOVA（＜0.05），二化螟取食和機械損傷誘導表達分析采用交叉分組的兩因素有重復觀察值方差分析（＜0.05，Duncan test）。

2 結果

2.1 OsLTPL164在3個水稻品系中的組成型表達譜分析

1688品系的莖和葉中表達水平顯著高于根（圖1-a），在1654品系中表達水平依次為莖＞葉＞根（圖1-b），在1665品系中莖中的表達水平顯著高于根（圖1-c）。

在根（圖2-a）、莖（圖2-b）和葉（圖2-c）中，在3個水稻植株之間的表達差異顯著（＜0.05），該基因在1665品系中表達量最高，在1688品系中表達量次之，在1654品系中表達量最低。

A：1688；B：1654；C：1665。數據均代表平均值±標準差，柱上不同字母代表基因表達差異顯著（p＜0.05, Duncan test, n=3）。下同

A：根root；B：莖stem；C：葉leaf

2.2 OsLTPL151在3個水稻品系中的組成型表達譜分析

在1688品系根和葉中的表達水平顯著高于莖（圖3-a）；在1654品系莖和葉中的表達水平顯著高于根（圖3-b）；在1665品系根中的表達水平顯著高于莖和葉（圖3-c）。

在根中，在1665品系中的表達量顯著高于1688和1654品系（圖4-a）；在莖中，在1654和1665品系中的表達量顯著高于1688品系（圖4-b）；在葉中，在1654品系中的表達量顯著高于1665和1688品系（圖4-c）。

2.3 OsLTPL164在3個水稻品系中的誘導組織表達譜分析

2.3.1 二化螟取食誘導組織表達譜 在根（圖5-a）中，在1688品系中，二化螟危害6 h后的表達量顯著升高；1665品系在接蟲處理后，表達顯著上調，在二化螟危害12 h和72 h后，表達水平均顯著高于其他時間點；在1654品系中，的表達水平受二化螟取食影響較小，表達量變化不顯著。在莖（圖5-b）中，1688品系中二化螟取食24 h后的表達量才顯著升高；1665品系中，二化螟取食下表達顯著上調，并且在危害6 h后，表達水平均顯著高于其他時間點；在1654品系中，的表達被顯著誘導，并且在3 h的表達水平顯著高于其他時間點。在葉（圖5-c）中，1688品系中，二化螟取食24 h后的表達量才顯著升高；1665品系中，二化螟取食下表達顯著上調，并且在危害6 h和72 h后，表達水平均顯著高于其他時間點；在1654品系中，的表達水平受二化螟取食影響較小，表達量變化不顯著。

A：1688；B：1654；C：1665

A：根root；B：莖stem；C：葉leaf

A：根root；B：莖stem；C：葉leaf

2.3.2 機械損傷誘導組織表達譜 在根（圖6-a）中，1688品系中，被機械損傷誘導表達幅度較小；1665品系在機械損傷處理6 h和72 h后，的表達水平均顯著高于其他時間點；1654品系中，的表達水平受機械損傷處理影響較小，表達量變化不顯著。在莖（圖6-b）中，1688品系中，被機械損傷誘導表達幅度較小；1665品系在機械損傷處理72 h后，的表達水平均顯著高于其他時間點；1654品系中，被機械損傷誘導表達幅度較小。在葉（圖6-c）中，1688品系中，機械損傷處理12 h和72 h后表達水平急劇升高；1665品系在機械損傷處理72 h后，的表達水平均顯著高于其他時間點；1654品系中，被機械損傷誘導表達幅度較小。

2.4 OsLTPL151在3個水稻品系中的誘導組織表達譜分析

2.4.1 二化螟取食誘導組織表達譜 在根（圖7-a）中，1688品系中，被二化螟誘導表達幅度較小；1665品系在二化螟危害12、48和72 h后，的表達水平均顯著高于其他時間點；在1654品系中，的表達水平受二化螟取食影響較小。在莖（圖7-b）中，在1688品系中，的表達水平受二化螟危害影響較小；1665品系在二化螟危害6 h和12 h后，的表達水平均顯著高于其他時間點；在1654中，在二化螟危害3 h和72 h可以被顯著誘導表達。在葉（圖7-c）中，在1688品系中，的表達水平受二化螟危害影響較小；1665品系在二化螟危害12 h和48 h后，的表達水平均顯著高于其他時間點；在1654中，在二化螟危害6 h和12 h可以被顯著誘導表達。

A：根root；B：莖stem；C：葉leaf

A：根root；B：莖stem；C：葉leaf

2.4.2 機械損傷誘導組織表達譜 機械損傷處理后，在3個水稻品系的不同組織中具有不同的表達模式（圖8）。在根（圖8-a）中，在1688品系中，的表達水平在機械損傷處理48 h和72 h后急劇升高；在1665品系中，機械損傷處理6 h后，的表達水平顯著高于其他時間點；在1654品系中，的表達水平受機械損傷處理影響較小。在莖（圖8-b）中，在1668品系中，的表達水平在機械損傷處理72 h后急劇升高；在1665品系的莖（圖8-b）中機械損傷誘導幅度大于根（圖8-a）和葉（圖8-c），在機械損傷處理6 h和48 h后，的表達水平顯著高于其他時間點；在1654品系中，機械損傷處理6 h和72 h后，的表達水平顯著上升。在葉（圖8-c）中，在1688品系中，的表達水平在機械損傷處理72 h后急劇升高；在1665品系中，在機械損傷處理6 h和12 h后，的表達水平顯著高于其他時間點；在1654品系中，機械損傷處理48 h和72 h后，的表達水平顯著上升。

A：根root；B：莖stem；C：葉leaf

3 討論

PI和nsLTP是植物體內重要的防御蛋白，利用編碼這些蛋白的基因開發基于基因工程技術的害蟲防治方法，可以有效控制農業害蟲的危害。這一方法已得到了廣泛的應用[4,9-10,16]。

不同植物的PI和nsLTP基因具有不同的組織表達模式[30]。丹參在莖中表達量最高，其次是葉，而在根中幾乎不表達；谷子也僅在莖、葉和穗中表達[24]。這些結果表明該基因可能具有防御病原菌侵染的作用[27]。有研究認為，LTP在表皮組織中的表達與角質膜形成有關，由于根組織不形成像氣生組織一樣的角質膜，所以LTP在根中表達較少或者不表達[24]。本試驗的3個水稻品系中，屬于PI家族的在莖和葉中的表達水平均高于根，分析原因為水稻的莖和葉常受二化螟等害蟲的危害和植物病原菌等的侵染，該基因可能參與水稻植株地上部分的防御，這與前人的研究結果一致[24]。然而，屬于LTP家族的在1688和 1665兩個品系的根中表達水平顯著高于莖和葉，推測該基因可能與根吸收土壤鹽分、營養以及響應重金屬等脅迫功能有關[20]。此外，已有研究結果證明，LTP基因家族各成員有著不同的組織表達特異性，在植物不同組織和器官中扮演不同的功能，例如，在菜豆中發現的一種LTP基因僅在根中專一性表達[30]。本研究發現表達模式與以及前人已報導的其他LTP基因[24,27]的表達模式不同，推測是由于不同水稻品系生物學和生理特性不同，其角質膜形成規律不一致造成的。

在3個水稻品系相同組織中的表達水平為在1665中最高，在1688中次之，在1654中最低；在根中的表達水平為1665品系中的表達量顯著高于1688和1654品系；在莖和葉中的表達水平為1654品系的表達量高于1665和1688品系。和過去被歸屬在nsLTP中，但近年來發現它們在結構上與PI相似，被重新劃分至PI中[21]。因此和可能同時具有PI和nsLTP兩個家族的功能。研究表明，這兩類蛋白在植物體內均參與系統防御[7,16-17,19]。抗蟲相關基因在抗性較高的水稻品系中表達水平較高，在感蟲品系內基因表達水平較 低[31]。所以，筆者推測1665品系較1654和1688品系對二化螟具有更高水平的抗性。下一步將系統地評價3個水稻品系對二化螟的抗性，以明確和與水稻抗蟲性之間是否密切相關。

LTP基因經常受機械損傷和有害生物誘導表 達[9-10,19]。在本試驗中，和在二化螟取食和機械損傷脅迫下，在3個水稻品系不同組織內表現出不同的表達模式。二化螟取食危害下和在3個水稻品系的莖和葉片中的表達量顯著高于根，表明這兩個基因可能參與水稻對二化螟取食的防御功能。此外，這一結果可能也與二化螟危害水稻時的取食行為有關。初孵幼蟲先在葉片上徘徊、取食一段時間（約30 min），待找到合適的鉆蛀部位后，鉆蛀入水稻莖干。本研究發現，二化螟對不同PI基因在不同組織中的誘導表達效應也是不同的。在根中，的表達量在二化螟危害48 h以上才顯著上調，而在危害3 h或6 h就顯著上調表達。但在莖和葉片中，二化螟取食3 h或6 h便顯著地誘導和表達。或許是這類基因在植物受有害生物脅迫后固有的表達模式，其特有的生物學功能有待于進一步解析。

與二化螟取食誘導表達不同的是，機械損傷對在1665品系中、在1688品系中不同組織間的表達量與對照相比無顯著差異。原因可能是植物應對蟲害和機械損傷時的防御機制不同；蟲害不僅會造成機械損傷，害蟲在取食過程中還會有分泌唾液及其類似物等激發子，進而誘導植物產生防御反應[8]。此外，本試驗采用針刺的方式對水稻進行機械損傷，這與二化螟（咀嚼式口器害蟲）危害植物的方式有所不同。相關研究得出，具有刺吸式口器的褐飛虱和白背飛虱取食水稻后，水稻的抗蟲相關基因被誘導表達的時間比二化螟危害較晚，且表達量較低，與針刺的誘導表達模式相似[8]。此外，與二化螟危害相比較，和均在機械損傷6 h后才被誘導表達，誘導表達的時間較晚。在前人的研究中，機械損傷1 h后，水稻抗蟲基因就可以被快速誘導[8,32]；小麥在機械損傷0.5—1 h便被快速誘導上調表達，從3 h之后開始下降[33]。這可能與機械損傷的操作方式和不同植物本身LTP基因特性有關。

4 結論

和在3個常規種植的水稻品系中具有不同的組織表達模式以及二化螟取食和機械損傷后誘導模式，推測這兩個基因與水稻抗二化螟有關。

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（責任編輯 岳梅）

Compositive and Inductive Expression Patterns of Protease Inhibitor Genesand)

HE YuJuan, JU Di, WANG Yue, YANG XueQing, WANG XiaoQi

(College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University/Key Laboratory of Economic and Applied Entomology of Liaoning Province, Shenyang 110866)

【Objective】Protease inhibitors (PI) is a kind of protein widely existed in plants. It has the function of resisting herbivorous insects feeding. However, the expression patterns of rice () PI genes in the feeding process of theare not clear. The objective of this study is to analyze the expression patterns of rice protease inhibitor genesandunderinfestation and mechanical damage, which will lay a theoretical foundation for confirming the function ofandinfestation and constructing transgenic rice strains using these two genes in the future. 【Method】Three rice lines, Liaoyan 2 (1654), Liaoxing 17 (1665) and Changbai 17 (1688), which were conventionally planted in Northeast China, were selected as the research materials. Artificial infestation and mechanical injury treatments were performed at the tillering stage of rice, which is the key period of.infestation. The root, stem and leaf of three rice lines were sampled after different times (0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 h) of treatments, then the expression level ofandof three rice lines was determined by RT-qPCR. 【Result】The tissue expression pattern of thewas consistent in three rice lines. The expression level ofwas not consistent in three rice lines. The expression level ofwas the highest in 1665 line, followed by 1688 line, and the lowest in 1654 line. Theexhibited different expression patterns in different tissues among three rice lines: in the root, the expression level ofand.infestation, and with a higher inducing effect in 1665 line than that in 1688 and 1654 lines. Bothandshowed a rise -decrease-rise expression tendency at different time points after artificial infestation and mechanical injury treatments. The expression level ofandwas significantly induced after 6 h of mechanical damage treatment, while the expression level ofandcould be significantly induced after 3 h ofinfestation. 【Conclusion】The expression ofand.infestation and mechanical damage treatment, suggesting that both the two genes are involved in resistance to.. However, other specific functions of the two genes in different rice lines might be different.

protease inhibitor;; defense; induced expression; RT-qPCR

2018-01-11；

2018-02-27

國家自然科學基金（31501666）、“青年托舉人才工程”項目（YESS20160085）

何雨娟，E-mail：15940518901m@sina.cn。

楊雪清，E-mail：sling233@hotmail.com。通信作者王小奇，E-mail：wxq1120@sina.com