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水稻是最主要的谷类作物,养活着世界一半以上的人口,所以有关它的抗病性,一直是研究的热点,同时水稻又是禾本科的模式作物,其全基因组测序已经完成,接下来重点研究的是它的基因功能。水稻的反转座子Tos17突变体就是一个研究基因的插入突变和功能分析的很有用的工具。因此,为了深入解析水稻的抗病分子机制,本研究引进一批可能的抗病相关基因的水稻Tos17插入突变体,经过繁殖后利用PCR技术进行了插入位点鉴定和纯合体筛选分析,从大量的突变体中挑选出等位基因双缺失的纯合突变体,且最终选定CLAT 3-15、NBS 6-2、RLK 7-10、bZIP1-13、bZIP1-16、bZIP19-1 纯合体突变株为进一步研究的对象,其中NBS编码的蛋白质含核苷酸结合域,RLK与编码受体激酶类蛋白相关,CLAT是与囊泡形成和运输相关的基因,bZIP是一个抗病等相关的转录因子,推测这些基因与水稻抗病性有关。设计引物,将CLAT、NBS、RLK、bZIP进行PCR扩增,利用Gateway技术克隆进入门载体pENTR-D-TOPO后,通过LR反应构建了与GFP融合的瞬时表达载体p-NBS-GFP、p-CLAT-GFP、p-RLK-GFP、p-bZIP-GFP,用基因枪轰击到洋葱表皮细胞,对各基因的进行亚细胞定位,结果显示CLAT、BS、RLK、bZIP主要定位在细胞膜上和细胞核中。为了进一步研究突变体的抗病性以及突变基因的功能,以野生型日本晴作为对照,在已挑选出的纯合突变体CLAT 3-15、NBS 6-2、RLK 7-10、bZIP1-13、bZIP1-16、bZIP19-1 中,用诱抗剂 BTH 处理水稻叶片,在不同时间下检测了植物防卫基因PBZ1和Act1在的动态表达。结果表明突变体RLK 7-10、bZIP1-13、bZIP1-16中的PBZ1均受到BTH的诱导表达,并且表达量随处理时间的延长而逐渐增强。而在在突变体CLAT 3-15、NBS 6-2和bZIP19-1中的PBZ1并不受到BTH的诱导。对突变体苗期进行了白叶枯菌的抗性鉴定,SPSS分析结果表明,纯合突变体 CLAT3-15、NBS 6-2、RLK7-10、bZIP1-13、bZIP1-16和bZIP19-1与野生型对白叶枯菌抗病性存在显著性差异。此外,还检测了防卫反应信号途径中涉及到的PAL酶和LOX酶的活性变化。在诱抗剂BTH不同时间的处理下,Tos17插入突变体中PAL酶参与抗病性反应。特别是在RLK7-10、bZIP19-1中,BTH诱导后会引起PAL酶活性的持续高水平。在突变体bZIP1-13、bZIP1-16和bZIP19-1中,BTH处理可能诱导增强了 LOX酶的活性,而在CLAT 3-15、NBS 6-2和RLK 7-10中,由于BTH的诱导可能推迟了 LOX酶的活性增加,从而推迟了抗病性。