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在植物中,类病变突变体（Lesion Mimic Mutants,LMM）指的是在无病原体侵袭的情况下,植物表现出自发的坏死病斑。LMM通常由单个隐性突变控制,突变体通常表现为植物防御反应的激活和程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）,导致对多种病原体的抗病性增强。这些特性对于揭示植物中广谱抗病的调控机制具有重要的意义。本研究利用甲基磺酸乙酯（Ethyl methane sulfonate,EMS）诱变的水稻斑点叶突变体brown spotted leaf 2-1（bsl2-1）为试材,调查并详细分析了bsl2-1突变体与野生型的斑点叶表型及农艺性状差异。通过图位克隆和测序辅助分析,克隆了候选基因BSL2。采用qRT-PCR的方法,检测了BSL2基因在时间和空间的表达模式。利用人工接种鉴定的方法,对bsl2-1突变体与野生型的抗病性进行了鉴定分析,初步揭示了bsl2-1突变体抗病的生理和分子机制。本论文主要的研究结果如下:1.水稻BSL2基因突变导致叶片出现褐色斑点。bsl2-1突变体的病斑最初从4叶期的叶尖部开始出现,在分蘖期逐渐覆盖全叶。并且其坏死斑点的产生受光照强度的影响。BSL2参与水稻开花期和农艺性状的调控。bsl2-1突变体与野生型（wide type,WT）相比,抽穗期明显延迟,株高明显降低。bsl2-1突变体籽粒的长度变大,籽粒的宽度变小,籽粒的厚度没有发生明显的改变。虽然bsl2-1的每穗总粒数多于WT,但突变体的结实率极显著地降低,导致突变体的饱粒数显著低于WT。水稻bsl2-1突变体叶片结构破坏。利用透射电子显微观察的结果表明,bsl2-1突变体叶片叶绿体降解,片层结构崩解,叶绿素含量降低。2.定位并克隆了bsl2-1突变位点。利用突变体bsl2-1与Habataki杂交的F2群体将目标基因粗定位到分子标记B13和B14之间,扩大群体将目标基因精细定位到分子标记A8和SN8之间。A8和SN8之间的物理距离为130 kb,其中包含19个开放阅读框。测序发现,BSL2基因编码区的1443位置处发生由G到A的单碱基突变,导致TGG（Trp,色氨酸）密码子变为TGA（stop codon）终止密码子,导致BSL2基因翻译提前终止。BSL2基因编码一个具有523个氨基酸的受体样胞质激酶,含有PKclike结构域。BSL2转基因可以互补bsl2-1突变体的表型缺陷。利用DNA重组技术和农杆菌介导的水稻成熟胚遗传转化技术,构建了Ubip:GFP-BSL2转基因载体并获得了转基因株系。转基因互补验证结果表明BSL2位点的G到A的突变是产生bsl2-1突变体表型的原因。3.BSL2基因在水稻中的表达存在时空特异性。水稻不同组织器官的表达模式分析结果表明,BSL2基因在水稻根、茎、穗及其它组织器官中组成型表达。昼夜表达模式分析发现,BSL2基因在白天的表达量较低,在夜晚的表达量较高。水稻BSL2基因突变导致对白叶枯病菌和纹枯病菌的抗性增强。对突变体bsl2-1抗病性鉴定发现,相比于野生型,突变体对水稻白叶枯病两个生理小种（POX99A、Zhe173）和纹枯病生理小种Y-36的抗性明显增强。初步揭示bsl2-1抗病的机制。氯化硝基四氯唑蓝（nitroblue tetrazolium,NBT）二氨基联苯胺（3?,3?-diaininobenzidine,DAB）染色表明,突变体叶片中有活性氧的积累。苔盼蓝染色表明,突变体存在细胞死亡现象;一步法细胞凋亡检测（Terminal-deoxynucleoitidyl Transferase Mediated Nick End Labeling,Tunel）表明了在突变体叶片细胞中发生了PCD。在bsl2-1突变体中,活性氧（reactive oxygen species,ROS）的大量积累和过敏反应（hypersensitive response,HR）即PCD的发生,是bsl2-1抗病的原因。