水稻病程相關蛋白質OsPR1A 參與光響應信號

燕高偉, 劉玉晴, 張 彤, 王田幸子, 李莉云, 劉國振, 竇世娟

（河北農業大學 生命科學學院, 河北 保定 071001）

水稻（Oryza sativa L.）是全球最重要的經濟作物和糧食作物之一，也是研究單子葉植物的模式生物。隨著全球環境持續變暖，極端氣候屢次出現，自然災害頻繁發生，給水稻帶來很多不可預知的風險，冷、熱、旱、淹、鹽等環境條件是影響水稻產量的重要環境因素。而水稻白葉枯病、稻瘟病、紋枯病則是影響水稻產量的三大病害。為了克服這些非生物和生物脅迫，植物會通過一系列信號分子感知外界信息，引發體內抗性反應。

病程相關蛋白質（Pathogenesis-related proteins, PR）是防衛體系的重要組成部分，水稻中有900 多個PR 基因［1］，在水稻的生長發育過程和抗性反應中發揮重要作用，受多種植物激素、病原菌和非生物脅迫誘導［2-3］。水稻PR1 家族屬于類絲氨酸羧肽酶（Serine carboxypeptidase-like proteins, SCPLs）， 水稻中包含99 個該家族成員。其中OsPR1A 是最早被鑒定和克隆出來的病程相關蛋白質之一，被廣泛作為抗性反應的標志物。OsPR1A 的表達受多種生物脅迫的誘導，也對激素和其他刺激產生響應［2-4］。 在水稻與白葉枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae, 簡稱Xoo）互作反應中，OsPR1A、OsPR1B 和OsPR10A 蛋白質在Xoo 侵染水稻葉片144 h 后大量表達［3］。 細胞質中與活性氧（Reactive oxygen species, ROS） 清除系統有關的一種non-RD 類受體激酶rrsRLK（Required for ROS-scavenging receptor-like kinase， LOC_Os01g02290），其缺失突變體（ΔrrsRLK）中過氧化物酶體的異常生物生成、過氧化氫（H2O2）的積累以及活性氧清除酶活性的降低，OsPR1a、OsPR1b、OsLOX 和茉莉酸（Jasmonic acid, JA）相關基因的表達顯著升高，對許多Xoo 菌株具有較強的抗性［5］。水稻幼苗外施JA 等處理，OsPR1a 基因轉錄水平上調［2］。眾所周知，JA 在抵抗病原菌的防衛反應中具有重要作用。……