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白叶枯病是水稻中最严重的病害之一。虽然具有广谱抗性的水稻白叶枯病抗性基因Xa21是在水稻和其他单子叶植物中最早克隆的抗病基因，但与拟南芥和其他双子叶植物的抗病基因相比，我们对由Xa21介导的抗病反应的全局性了解甚少。由于基因芯片能在基因组规模的水平上同时检测数以千计基因的表达，现已用于许多植物抗病反应的全局性研究。本研究利用水稻全基因组寡核苷酸芯片(代表约40000个基因)研究Xa21介导的抗病反应，旨在通过比较Xa21介导抗病反应的表达谱差异揭示由Xa21介导的抗病反应的基本特征，并鉴定由Xa21介导抗病所依赖的候选基因。在接种时间点0小时(h)、4h、8h、24h、72h和120h的抗病与水对照(mock)之间以及在4h的抗、感病反应之间的表达谱中共鉴别出441个Xa21介导的差异表达基因(Xa21mediated Differentially expressed Genes，XDGs)。实验结果使得我们从转录组的水平上得以了解Xa21介导抗病反应的特性，例如在4h和8h的抗病反应中多数差异表达的转录调控和信号传递相关的基因下调，提示负调控在Xa21介导的抗病反应中起重要作用；绝大部分PR基因仅在72h或(和)120h抗病反应中上调，这些基因的表达可能可作为Xa21介导的抗病反应的候选标记基因；29个XDGs是己知的抗病相关基因或同源基因，暗示Xa21介导的抗病反应与拟南芥等双子叶植物的抗病反应可能共享某些共同或类似的分子途径；另外还发现7个反义转录本(natural antisensetranscripts，NATs)可能参与Xa21介导的抗病反应中。这一研究为今后全面深入的分析XA21的抗病机理提供了必要基础。
由于反义转录本在真核生物的基因表达调控中具有多种功能，但是现有的反义转录本的鉴定方法涉及的过程比较复杂和费时，并且多数不能用于研究反义转录本在不同处理条件或组织中的表达。我们在利用水稻全基因组寡核苷酸芯片研究Xa21介导的抗病反应的过程中发现可以通过标记cDNA第二链进行寡核苷酸芯片杂交来鉴定反义转录本，并因此发展了一种鉴定反义转录本的新方法，进而利用水稻全基因组寡核苷酸芯片来分析水稻的反义转录本。在实验中，我们用等量的从水稻品种日本晴萌芽9天的幼苗中提取的RNA反转录合成cDNA，同时分别标记cDNA的第一链和第二链，用于在水稻芯片上的杂交分析。结果用这种标记方法检测到1322对反义转录本对(NATpairs)，其中952对是顺式的，370对可能通过顺式、反式或反式及顺式同时存在起作用。
此外，我们用来自二种不同处理样品的cDNA第二链分别标记后用于水稻芯片杂交，可以检测到在不同处理条件下的反义基因的表达情况。