全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(11): 1992−1999 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(31071079)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 周永力, E-mail: zhouyongli@caas.cn
第一作者联系方式: E-mail: xcchen10@sina.com
Received(收稿日期): 2013-04-01; Accepted(接受日期): 2013-06-24; Published online(网络出版日期): 2013-08-12.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20130812.1749.006.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.01992
水稻类受体激酶基因 OsBAK1L调控细胞坏死机制
陈现朝 黄立钰 周永力*
中国农业科学院作物科学研究所 / 农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程, 北京 100081
摘 要: 拟南芥类受体激酶 BAK1 (BRI1-associated kinase 1)在调控生长发育和免疫信号中有十分重要的作用。本研
究选择水稻中 BAK1 的同源基因 LOC_Os03g49620.4, 将它暂命名为 OsBAK1L 并探索其结构和功能。结果表明,
OsBAK1L定位于细胞膜, 是 SERKL (Somatic embryogenesis receptor kinase like)家族成员。OsBAK1L-RNAi转基因水
稻中 OsBAK1L 下调表达。接种细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola)菌株 Rs105 后, 转基因苗与受体
9804-Rxo1 都表现过敏性反应(hypersensibility response, HR), 但转基因苗 HR 推迟。此外, HR 相关基因 OsMPK13
(Mitogen activated protein kinase 13)表达模式与 HR变化趋势一致, 在转基因苗中皆出现推迟现象。上述结果表明:
OsBAK1L可能通过调节 OsMPK13表达而推迟 9804-Rxo1对细菌性条斑病菌的 HR反应。
关键词: 水稻; OsBAK1L; 类受体激酶; RNAi; 过敏性坏死
Mechanism of Receptor-like Kinases Gene OsBAK1L Involved in Regulating
Cell Death Response of Rice
CHEN Xian-Chao, HUANG Li-Yu, and ZHOU Yong-Li*
National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement / Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences,
Beijing 100081, China
Abstract: Plant receptor-like kinase BAK1 (BRI1-associated kinase 1) plays an important role in Arabidopsis in regulating
diverse physiological processes, including development and signals in innate immunity. In this study, we choose a homologous
gene LOC_Os03g49620.4 in rice and tentatively name it as OsBAK1L for structural and functional study. The result indicates that
the OsBAK1L protein is a member of SERKL (Somatic embryogenesis receptor kinase Like) protein family and located in cell
membrane. OsBAK1L was down regulated in OsBAK1L-RNAi transgenic rice plants. When the rice plants were inoculated with
Xanthomonas oryzae pv. oryzicola Rs105, hypersensibility response (HR) was triggered in both the OsBAK1L-RNAi transgenic
plants and the resistant 9804-Rxo1 plants, while it was postponed only in OsBAK1L-RNAi transgenic rice plants. The expression
pattern of HR associated gene, OsMPK13 (Mitogen activated protein kinase 13), and HR were also delayed in transgenic plants
and had the the same changing trends. These results indicate that OsBAK1L might control HR by regulating the expression of
OsMPK13.
Keywords: Oryza sativa; OsBAK1L; RLK; RNAi; Hypersensibility response
植物通过细胞膜上的受体感知环境变化, 产生
相应的信号调控机体生理变化。植物受体与动物生
长因子受体类似 , 也具有信号识别和转导的功能 ,
故称之为类受体激酶[1]。植物类受体激酶家族成员
众多 , 拟南芥和水稻中类受体激酶家族分别含有
600和1000多个成员[2]。
BAK1 (也称ELG、RKS10)是其中研究最为深入
的类受体激酶之一, 它属于富亮氨酸重复(Leucine-
rich repeat, LRR)类受体激酶SERK家族。BAK1胞外
是LRR结构域, 包含5个富亮氨酸重复模体, 但第一
个并不保守 ; 其后是一个SPP模体 , 由于富含丝氨
酸和脯氨酸 , 故归为SERK蛋白家族 [1]。除此之外 ,
BAK1还有一个单跨膜结构域, 以及胞内丝氨酸、苏
氨酸和酪氨酸激酶域以及羧基端尾巴[1]。它是一个
第 11期 陈现朝等: 水稻类受体激酶基因 OsBAK1L调控细胞坏死机制分析 1993


多功能的蛋白, 调控植物生长发育、免疫信号和细
胞程序性死亡等[3-6]。
水稻中发现许多 SERK基因家族成员 , 如
OsSERK1-2及OsSERKL1-9。2005年Ito等[7]和Hu等[8]
分别在水稻中发现OsSERK1-2。Hu等[8]对OsSERK1
进行RNAi和过表达研究 , OsSERK1受稻瘟病菌或
外施水杨酸、茉莉酸诱导表达, 而且参与植物抗病
反应并影响愈伤再生能力。2009年Singla等 [9]以拟
南芥和水稻SERK基因家族的氨基酸序列在数据库
KOME、NCBI和TIGR中BALST比对 , 发现用油菜
素内酯 (brassinosteroids, BRs)和脱落酸 (abscisic
acid, ABA)处理OsSERKL1-9后, 不同OsSERKL基因
表达模式不同, 推断它们可能具有不同的功能。Li
等[10]研究发现, OsSERK1与AtBAK1高度同源, 因而
把它又命名为 OsBAK1。 RNAi干扰研究发现
OsBAK1调控水稻多个重要农艺性状 , 如株高、叶
夹角、粒形 [9]。Park等 [11]用OsBAK1激酶域构建干
扰载体 , 转基因植株中OsSERK1-2和ORK1基因表
达量均被干扰, 表现出矮化、不正常发育并感稻瘟
病病。
由于水稻中OsSERKs基因家族成员众多, 许多
成员受到ABA和病原物侵染诱导表达, 但其功能有
待证实[9]。许美容对将玉米Rxo1基因转入水稻感病
植株9804获得的转基因植株9804-Rxo1接种细菌性
条斑病菌, 进行基因表达谱研究, 发现LOC_Os03g-
49620.4显著上调表达 [12]。本实验以LOC_Os03g-
49620.4 (暂命名为OsBAK1L)为对象 , 分析其结构 ,
克隆并构建其GFP (green fluorescent protein)载体 ,
进行亚细胞定位 ; 以该基因 cDNA特异区段构建
RNAi载体转化9804-Rxo1, 并对阳性转基因植株进
行抗性鉴定和HR相关基因OsMPK13进行表达分析。
我们综合实验结果认为 , OsBAK1L可能通过影响
OsMPK13表达量 , 推迟抗病水稻9804-Rxo1对细菌
性条斑病菌的HR反应。
1 材料与方法
1.1 实验材料
粳稻 9804-Rxo1 (Rxo1基因转入 9804)、根癌农
杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株 EHA105、细菌
性条斑病菌 Rs105 均由本实验室保存。大肠杆菌
(Escherichia coli)菌株 DH5α购于北京博迈德公司。
实验质粒载体(图 1), 即 Gateway 中间载体 pDON-
R201 和 RNAi 载体 pB7GWIWG2(II)[13], 均购于
Invitrogen 公司, 绿色荧光蛋白载体 pN-GFP, 由中
国农业科学院作物科学研究院傅永福研究员惠赠。
1.2 试剂与引物
质粒提取试剂盒和琼脂糖胶回收试剂盒均购
于天根公司。TRIzol 购于 Invitrogen 公司 , 反转录
试剂盒和 DNase I 均购于 Promega 公司。荧光定量
PCR 试剂和 PrimeSTAR DNA Polymerase 均购于
TaKaRa, Taq DNA 聚合酶由本实验室保存。实验中
所用引物(表 1), 均由北京赛百盛基因技术有限公
司合成。培养基均购于北京鼎国生物技术有限责
任公司。
1.3 OsBAK1L克隆及载体构建
根据水稻基因 LOC_Os03g49620.4 序列, 使用
Primer Premier 5.00设计引物 OEBF/R。PrimeSTAR
PCR 扩增获得目的基因编码序列, 共 1815 bp。以


图 1 实验载体
Fig. 1 Vectors in the study
pDONR201: 中间载体, pB7GWIWG2(II): RNAi表达载体, pN-GFP: 亚细胞定位载体。
pDONR201: entry vector, pB7GWIWG2(II): RNAi expression vector, pN-GFP: subcellular location vector.

1994 作 物 学 报 第 39卷


表 1 构建载体和表达分析引物
Table 1 Primers for vector construction and expression analysis
引物
Primer
序列
Sequences (5′−3′)
用途
Purpose
片段大小
Fragment size (bp)
ActinF GACTCTGGTGATGGTGTCAGC
ActinR GGCTGGAAGAGGACCTCAGG
半定量 PCR
Semi-quantitative PCR
332
RTBF CAACTACGACGGGCAGGAG
RTBR CAGATGCGACTTGGGACT
半定量 PCR
Semi-quantitative PCR
460
35S GACGCACAATCCCACTATCC 转基因苗检测
Transgenic plant identification
RiBR GCTCAGGTATGCCACCAGTAA 转基因苗检测
Transgenic plant identification
1000
BarF TTCGGTGACGGGCAGGAC 转基因苗检测
Transgenic plant identification
BarR GCACCATCGTCAACCACTACAT 转基因苗检测
Transgenic plant identification
731
RTMPK13F ATCAGTAACCAGCGTTCAGCC
RTMPK13R CTGCCAGGCTATGAGGAAAAT
qRT-PCR表达分析
Expression analysis by qRT-PCR
245
Att-OEBF GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTGCAT
GGGGAGGTGCCATACTGG
Att-OEBR GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTTCTG
CCGGCGGAGAGCT
OsBAK1L克隆
Clone OsBAK1L
1818
Att-RiBF GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTGCGG
TGAGGAGGTGAAGTGGGA
Att-RiBR GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTGCTC
AGGTATGCCACCAGTAA
OsBAK1L RNAi片段克隆
Clone the RNAi sequence of OsBAK1L
540

Gateway技术构建 pN-GFP-OsBAK1L融合载体[14]。
根据 NCBI 在线 BLAST 对 OsBAK1L 同源序列
分析 , 选择其中 540 bp 的特异核苷酸序列作为
RNAi 干扰区段。根据特异核苷酸序列设计引物
RiBF/R, PrimeSTAR PCR 扩增 OsBAK1L 干扰区段,
以 Gateway技术构建 OsBAK1L-RNAi载体[14]。
PrimeSTAR PCR 反应程序(根据扩增片段大小
和引物 Tm 值 , 相应调整延伸时间和退火温度)为 ,
95 4 min℃ ; 98 10 s℃ , 55 10 s℃ , 72 2 min℃ , 30个循
环; 72 10 min℃ 。琼脂糖凝胶电泳后切胶回收, 回收
产物重组到 pDONR201 载体并转化大肠杆菌, PCR
鉴定并测序验证。用 DNAMAN 软件比对分析测序
结果 , 将正确的克隆重组到相应的 GFP 载体
pN-GFP和 RNAi载体 pB7GWIWG2(II)。
1.4 OsBAK1L亚细胞定位和结构分析
用基因枪介导法将目标基因载体 pN-GFP-
OsBAK1L 转化至洋葱表皮细胞中 , 以不含目的基
因的空载体 pN-GFP 为对照, 用激光共聚焦显微镜
观察[15]。
拟南芥 AtSERK1-5 基因家族的氨基酸序列来
自 http://www.uniprot.org/, 水稻OsBAK1L基因的氨
基酸序列来自 http://www.gramene.org/。利用MEGA
5.0进行多序列比对, 利用 BioEdit 7.1.6.0进行序列
注释[16]。利用 DNAMAN对 LOC_Os03g49620基因
座上 OsBAKL/ LOC_Os03g49620.4和 OsSERKL8的
氨基酸序列比对。
1.5 农杆菌介导水稻遗传转化和转基因苗鉴定
将 pB7GWIWG2(II)-OsBAK1L 热击转化农杆菌
EHA105, 农杆菌介导转化 9804-Rxo1的水稻愈伤组
织, 以除草剂(50 mg L−1)筛选阳性愈伤组织, 进而再
生获得转基因植株[17]。
为验证转基因阳性再生植株。取水稻再生植株
叶片, 以CTAB法提取DNA, 水溶解后贮存于−20℃
冰箱备用。根据除草剂基因设计引物 BarF/R, PCR
扩增 731 bp的片段。根据载体启动子 35S序列和特
异干扰片段序列, 分别设计正向和反向引物 35S 和
RiBR, PCR扩增 1000 bp的片段, 用于鉴定阳性转基
因植株。pB7GWIWG2(II)-OsBAK1L 和 9804-Rxo1
的 DNA、pB7GWIWG2(II)分别作阳性和阴性对照。
1.0%琼脂糖凝胶电泳, 成像观察。
种植转基因苗的同时, 种植 9804-Rxo1 和 9804,
分别作为阳性和阴性对照。待水稻孕穗期采用针刺法
接种, 每株选取 3个分蘖每个分蘖选 2片生长正常叶
接种[18]。在主脉两侧接种 6次, 接种点间隔 3~5 cm。
第 11期 陈现朝等: 水稻类受体激酶基因 OsBAK1L调控细胞坏死机制分析 1995


接种后每天喷雾保湿, 并观察记录表型变化。接种后
24、48、72、96 和 120 h 取样, 迅速用液氮冷冻并
贮存于−80℃冰箱备用。
1.6 基因表达分析
根据 TRIzol 试剂操作手册提取水稻组织的总
RNA, DNase I处理后, 取约 1~2 μg的总 RNA用于
cDNA第一链的合成, −20℃保存待表达分析。
以水稻 Actin (Os03g0718100)作为内参, ActinF/
R 为引物半定量 PCR 扩增后, 调整反应体系, 均一
化反应浓度。用目的基因特异引物 RTBF/R 检测转
基因植株中 OsBAK1L 基因的表达, 以 ActinF/R 的
PCR扩增产物为对照。用 1.0%琼脂糖凝胶电泳, 成
像观察。
植物过敏性坏死反应基因 OsMPK13 设计引物
RTMPK13F/R, PCR 扩增检测引物稳定后用于荧光
定量 PCR 分析 , Actin (Os03g0718100)作为内参 ,
ActinF/R为引物荧光定量 PCR做为对照。荧光定量
PCR参照 TaKaRa说明书 DRR041A。
2 结果与分析
2.1 构建载体
Gramene 数据库 LOC_Os03g49620.4 注释为
BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1-associated rece-
ptor kinase 1 precursor, 因此 , 将该基因暂命名为
OsBAK1L。用引物 OEBF/R 扩增 9804 水稻的 cDNA
片段, 与数据库(http://www.gramene.org/)中 LOC_Os-
03g49620.4的 CDS编码序列一致, 共 1815 bp (图 2)。
根据NCBI在线 BLAST对OsBAK1L同源序列分
析, 选择其中 540 bp 特异核苷酸序列 5-GGTGA
GGAGGTGAAGTGGGAGAGGCGGCGTGGACCTG
CGACGACCTGCTTGCTGCCCAGCCTGCGAGGGC
AAGCCACTGGTAGGTGCCATACTGGACTGGCTT
GCTTGTTAACTGGGTTAGCCAGGGACTCCGGTAT
TATACTACTATGATCAGTTCGTGTACTTTTTTTCG
CCGGGCAAGTTTCCCCAAGGAACTCTTTTGATG
CTGTAATTATAACTGAAGAGTCATGGATCTGCTC
AGCGTCCTCCTAATTATAGCATCTCTGCTCCCAT
TTTCAGCATCTGACCGTCAAGGTGATGCACTATA
TGATATGAAGCTGAAGCTGAATGCTACTGGTAA
CCAGCTTTCTGACTGGAACCAAAATCAAGTTAA
CCCATGCACTTGGAATTCTGTTATTTGTGACAAC
AACTACAATGTTGTGCAAGTAACATTGGCATCTA
TGGGATTCACTGGAGTTCTATCACCACGAATTG
GAGAGCTTCAGTTTTTGAATGTTTTGTCCTTGCC
TGGTAATAAGATTACTGGTGGCATACCTGA GC-3
作为 RNAi 干扰区段。用引物 Att-RiBF/R 扩增
OsBAK1L干扰区段序列, 共 540 bp。以 Gateway技
术将扩增片段导入 pDONR201 载体 , 经测序验证
RNAi 干扰区段导入 pB7GWIWG2(II)构建 RNAi 载
体(图 2)。
2.2 OsBAK1L亚细胞定位及其结构分析
用基因枪将 pN-GFP-OsBAK1L 载体转化洋葱
表皮细胞, 其中 pN-GFP 空载体作为阴性对照。亚
细胞定位显示 GFP-OsBAK1L融合蛋白定位在细胞
膜(图 3)。
将水稻基因 OsBAK1L 的氨基酸序列与拟南芥
SERK1-5 基因家族成员的氨基酸结构比对发现: 它
们结构类似, 都具有信号肽、亮氨酸拉链、LRR 结
构、跨膜域和膜内 RD激酶域, 但 OsBAK1L在 LRR
C-末端结构域上不含有 SPP模体(图 4)。由于 SERK
家族成员是以 SPP 模体作为分类标志 , 所以
OsBAK1L不属于 SERK家族成员。
Singla等[9]发现OsSERKL1-9中OsSERKL8的基因
座位号与 OsBAK1L相同, 均为 LOC_Os03g49620。将
OsSERKL8 和 OsBAK1L 的 DNA、cDNA 和氨基酸序
列比对, 发现两者DNA序列一致, 但 cDNA和氨基酸
之间均存在差异。两者主要差异是 OsSERKL8的 CDS
序列 5′端部分序列缺失, 致使 OsSERKL8肽链中无信
号肽和 LRRNT 结构域(图 5), 两者可能是同一基因位


图 2 构建 OsBAK1L基因 GFP和 RNAi载体
Fig. 2 Construction of GFP and RNAi vector of OsBAK1L

上图: 构建的 OsBAK1L 基因的 GFP载体测序结果, 下图: pDONR201载体测序结果; 两边是载体序列, 方框内是目的基因片段。.
Upside: sequence result of OsBAK1L; Downside: sequence result of OsBAK1L’s RNAi sequence. Vector boundary sequences is on the both
sides, the gene sequence is in the middle box.
1996 作 物 学 报 第 39卷



图 3 OsBAK1L亚细胞定位
Fig. 3 Subcellular location of OsBAK1L
1: 暗场; 2: 明场 3: 融合; pN-GFP: 对照定位结果;
OsBAK1L-GFP: OsBAK1L定位结果。
1: dark field; 2: bright field; 3: merge; pN-GFP: check;
OsBAK1L-GFP: subcellular location of OsBAK1L-GFP．

点不同的转录形式。
2.3 T0代转基因苗获得和鉴定
利用农杆菌 EHA105转化水稻9804-Rxo1的愈伤
组织, 经除草剂筛选后获得58个转化体, 其中9个转
化体再生转基因苗, PCR检测确认1个阳性转化体共
9株。
根据载体启动子 35S序列和特异干扰片段序列,
分别设计正向和反向引物 35S 和 RiBR。它们和载
体 Bar基因引物 BarF/R分别扩增转基因阳性植株、
9804-Rxo1、pB7GWIWG2(II)-OsBAK1L 质粒和
pB7G WIWG2(II )。其中只在阳性植株和 pB7
GWIWG2(II)-OsBAK1L 获得 35S 和 RiBR 的
1000 bp 目的片段。此外 , Bar 基因检测结果发现 ,
只在 9804-Rxo1 没有扩增出 731 bp 的目的片段
(图 6-A)。
用干扰的目的基因引物 RTBF/R 和 Actin 引物
ActinF/R 扩增。RNAi 转基因植株与抗病对照相比,
OsBAK1L基因的表达量下降(图 6-B)。
2.4 抗病表型鉴定和抗病相关基因表达分析
孕穗期接种细菌性条斑病菌后连续 2周观察发
病情况。抗病品种 9804-Rxo1接种 4 d后出现过敏
性褐色坏死反应, 第 5 天病斑更加明显且停止进一
步扩展。转基因植株第 4 天侵染点坏死干枯, 没有
水浸状细条形病斑出现, 也没有像抗病品种 9804-
Rxo1那样出现明显褐色 HR反应。接种第 5天出现
明显过敏性褐色 HR反应, 与抗病品种第 4天 HR反
应病斑表型类似。感病品种 9804 第 4 天出现明显
水浸状细条形病斑, 第 5 天感病品种细条形病斑扩
展(图 7-A)。
Song等[19]发现 OsMPK13/OsBIMK2调控植物过
敏性坏死反应, OsMPK13 过表达植株表现严重的细
胞坏死反应, 而OsMPK13抑制表达植株细胞坏死反
应减弱。因此, 本研究选择植物类受体激酶下游的
基因 OsMPK13进行实时定量 RT-PCR分析, 感病植
物中OsMPK13表达量几乎没有变化, 而且处于较低
水平。转基因植株与抗病对照 9804-Rxo1 相比 ,
OsMPK13表达变化与抗病表型变化趋势一致, 但是


图 4 OsBAK1L结构分析
Fig. 4 Analysis of OsBAK1L’s structure
序列比对中保守氨基酸用阴影标注, 黑线上的氨基酸是 SPP模体。
In the alignments, the conserve amino acids are shaded. The amino acids upside the blank line is gray, the SPP motif is underlined.

第 11期 陈现朝等: 水稻类受体激酶基因 OsBAK1L调控细胞坏死机制分析 1997



图 5 OsBAK1L和 OsSERKL8 氨基酸序列比对
Fig. 5 Amino acid sequence alignment between OsBAK1L and OsSERKL8
黑点显示 OsSERKL8缺失的氨基酸。
Black dots indicate the lack segment of OsSERKL8’s amino acids.

同一时间点转基因植株 OsMPK13 表达量比抗病对
照低(图 7-B)。
3 讨论
结构分析表明 OsBAK1L 不含 SPP 模体, 故不
属于 SERK家族, 但 OsBAK1L结构与 AtSERK家族
成员类似。此外, OsBAK1L和 OsSERKL8的 DNA序
列一致 , 蛋白结构存在外显子组合差异 , 它们是
LOC_Os03g49620不同转录形式。另外, 亚细胞定位
表明, OsBAK1L定位在细胞膜上, 与 SERKL家族成
员定位一致。综上所述, OsBAK1L 属于 OsSERKL
家族。
序列比对结果也表明 OsBAK1L 和 OsSERKL8
主要在 5′端区段存在差异。本研究 OsBAK1L选择特
异区段 5′ UTR的 227 bp序列和 CDS的 5′端 313 bp
序列为 RNAi片段。转基因材料中 OsBAK1L表达下
调。表型鉴定结果和表达结果变化趋势一致, 说明
OsBAK1L调控 9804-Rxo1 抗细菌性条斑病菌的细胞
坏死。
研究发现 OsMPK13 参与调控植物抗病过程中
HR反应[19]。本研究发现接种细菌性条斑病菌后, 感
病品种 OsMPK13 的表达几乎没有变化; 转基因植
株中OsMPK13与抗病对照的表达变化趋势类似, 但
表达时间推迟, 表达量下调。另外, 转基因植物和抗
病对照表型一致, 都对侵染产生HR反应, 接种细菌
性条斑病菌后, 转基因植株中 OsBAK1L基因表达受
到抑制。转基因材料中 OsBAK1L 蛋白可能是逐渐
表达积累, 它对下游OsMPK13表达调控作用要比抗
病材料慢, 影响OsMPK13基因的表达量, HR反应也
因此推迟。
本实验中 9804-Rxo1 接种细菌性条斑病菌后, 侵
染点表现 HR反应。HR反应一方面可能由 OsBAK1L
1998 作 物 学 报 第 39卷



图 6 OsBAK1-RNAi转基因苗 PCR鉴定和 OsBAK1L基因
表达分析
Fig. 6 Identification of the OsBAK1-RNAi transgene rice
plants by PCR and the expression of OsBAK1L
A: 上部是载体 35S启动子引物和目的基因引物扩增
OsBAK1L-RNAi片段; 下部是扩增选择标记 Bar基因。
T: OsBAK1L-RNAi转基因阳性苗; C: 9804-Rxo1; V+:
pB7GWIWG2(II)- OsBAK1L质粒; V: pB7GWIWG2(II)。B:
OsBAK1L表达分析; 1~5: 分别是接细菌性条斑病菌 Rs105后 24
h、48 h、72 h、96 h、120 h的 T0转基因植株; C: 9804-Rxo1。
A: upside shows amplification of the segment of OsBAK1L-RNAi
by 35S and OsBAK1L as forward and reward primers; down side
shows PCR of Bar gene.T: transgene rice of OsBAK1L-RNAi; C:
9804-Rxo1; V+: pB7GWIWG2(II)- OsBAK1L; V: pB7GWIWG2(II).
B: semi-quantitative PCR analysis of OsBAK1L; 1–5: T0 transgenic
rice of OsBAK1L-RNAi at 24 h, 48 h, 72 h, 96 h, 120 h after
inoculating X. o. pv. oryzicola Rs105, respectively; C: 9804-Rxo1.
直接影响OsMPK13表达, 另一方面由于 RXO1间接
影响 OsMPK13表达。转基因植株的 RNAi抑制程度
一致, 如果 OsMPK13的表达受到 OsBAK1L调控的
话, 它在 96 h后的表达水平应该都比抗病材料的低,
但是事实上它一直处在较高的表达水平。由于抗病
HR 反应往往通过 R 蛋白抗病反应, 转基因材料中
OsBAK1L基因的敲除很可能有助于 RXO1的功能稳
定, 而 OsMPK13处于这一途径的下游, 从而能较长
时间地维持较高水平的表达。因此, OsBAK1L可能
通过影响 RXO1 对 OsMPK13 表达调控, 进而影响
HR反应。
4 结论
水稻类受体激酶基因 OsBAK1L 定位于细胞膜,
属于 SERKL家族成员。OsBAK1L-RNAi转基因水稻
中 OsBAK1L 下调表达, 接种细菌性条斑病菌后 HR
推迟。此外, HR相关基因 OsMPK13表达模式与 HR
变化趋势一致, 在转基因苗中也出现推迟现象, 表
明 OsBAK1L 可能通过调节 OsMPK13 表达而调控
9804-Rxo1对细菌性条斑病菌的 HR反应。


图 7 转基因植株接种细菌性条斑病菌的反应和抗病相关基因 OsMPK13表达分析
Fig. 7 Response of transgenic rice plants to inoculation with X. oryzae pv. oryzicola and the expression of resistance related gene OsMPK13
A: 转基因植株接种细菌性条斑病菌的反应; B: 抗病相关基因 OsMPK13表达分析; S: 感病对照 9804; R: 抗病对照 9804-Rxo1; E: 转
基因水稻。hpi: 接种后时间(h)。
A: phenotypes after inoculating with X. oryzae pv. oryzicola; B: the expression of resistance related gene OsMPK13; S: susceptible control
9804; R: resistant control 9804-Rxo1; E: transgenic rice plantsi; hpt: hours post inoculation.

References
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