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水稻XB3是一个含有RING指结构域(Ring Finger Domain)和锚蛋白重复序列区(Ankyrin Repeat Domain)的泛素连接酶E3,它与水稻中响应生物胁迫信号的类受体激酶XA21相结合,调节水稻对白叶枯病的抗性。 在拟南芥中,有5个与XB3结构上同源的蛋白,都含有RING指结构域和锚蛋白重复序列区,分别是XBAT31(At2g28840)、XBAT32(At5g57740)、XBAT33(At5g07270)、XBAT34(At4g14365)、XBAT35(At3g23280)。研究表明XB3蛋白参与了植物免疫反应,XBAT32和XBAT35参与了植物生长发育过程的调控,说明该类基因在植物生长发育及对致病菌的免疫过程中具有重要功能。 拟南芥XBAT31与XB3同源性最高,达到62.93%。到目前为止,还未有对XBAT31基因功能鉴定的研究报道,而在水稻中XB3参与的抗病机理也还有待深入研究。本研究利用RNAi技术,对XBAT31基因在拟南芥免疫反应中的作用极其在生长发育中的功能进行了初步鉴定,为全面揭示XBAT31基因的功能和作用机理奠定基础。主要结果如下: (1)拟南芥XBAT31基因的RNAi株系和野生型的黄单胞杆菌XCC8004接种实验结果显示,野生型和RNAi株系对XCC8004的免疫反应没有明显差异,表明XBAT31可能并不参与拟南芥对XCC8004的免疫过程。 (2)拟南芥XBAT31基因的RNAi株系和野生型生理表型分析表明,在长日照条件下,相对野生型,RNAi株系植株变得比较矮小,莲座叶叶片数目减少1-2片,抽薹时间提早2-3天,单株角果数目减少,但每个角果中种子粒数不变,种子重量增加。 (3)乙烯“三重反应”实验表明,相对野生型,XBAT31基因的RNAi株系的幼苗顶端弯钩角度增大,下胚轴长度明显缩短,表明XBAT31可能对拟南芥乙烯信号途径起负调控作用;在添加乙烯受体抑制剂AgNO3的条件下,RNAi株系的幼苗顶端弯钩角度与野生型无明显差异,下胚轴长度也无明显差异,说明XBAT31对乙烯信号途径的负调控作用可被AgNO3所抑制,这意味着XBAT31对乙烯信号途径的调控位于乙烯受体的上游。 (4) XBAT31的RNAi株系种子重量增加,在乙烯“三重反应”实验中其幼苗根长与野生型相比无明显差异,这些表型表明,BAT31除参与乙烯调控途径外,还可能参与或影响了植物生长发育过程中的其它信号调控过程。