锌指蛋白OsZFP181提高水稻白叶枯病抗性机制研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻白叶枯病是由水稻黄单胞杆菌变种（xanthomonas oryzae, xoo）引起的一种细菌性病害。

此病害于1884年在日本福冈地区首次被发现，随后在亚洲各国、非洲及南美等地也被发现，现已成为危害水稻生产的重要病害之一。

白叶枯病茵主要通过叶片尖端或边缘的水孔及伤口侵染水稻，使水稻萎蔫并产生灰白色或黃白色的病斑，可使水稻减产20-30%．严重时可达50%，甚至颗粒无收。

2. 研究的基本内容和问题

本课题研究目标为探究zfp181调控水稻抗白叶枯病的分子机理，探讨该机制可能参与的激素信号途径，为水稻抗白叶枯病遗传育种提供种质基础。

zfp181为a20/an1型锌指蛋白基因，可在水稻各个组织中组成型表达，并受干旱胁迫及赤霉素的诱导。

zfp181过量表达能显著提高转基因水稻的抗旱性，同时抑制植株的生长。

3. 研究的方法与方案

研究方法（1）对经鉴定的zfp181的过量表达转基因水稻进行白叶枯病接菌处理。

对接菌处理后的转基因水稻进行相关抗病基因的表达变化分析。

（2）通过组织解剖学等方法（包括肉眼观察、显微观察、组织切片和扫描电镜等）对转基因植株进行细致的形态学分析，研究zfp181的过量表达和rnai抑制表达对于转基因水稻生长发育的影响。

4. 研究创新点

zfp181可能是一类新型抗白叶枯病基因。

目前已成功克隆的抗白叶枯病基因，其编码的蛋白产物具有多种结构，参与不同的代谢或者信号途径，表明水稻抗白叶枯病作用机制是复杂多样的。

本课题对象属于水稻锌指蛋白基因家族，具有e3泛素连接酶活性并受干旱胁迫及赤霉素的诱导，这在之前的研究中并没有同类基因被报道过。

5. 研究计划与进展

2017.07- 2018.07(1) 在南京农业大学网室进行多小种白叶枯病接种鉴定，对 ZFP181 转基因水稻植株进行抗性鉴定；(2) 在南京农业大学温室进行多小种稻瘟病接种鉴定，对 ZFP181 转基因水稻植株进行抗性鉴定；(3) ZFP181转基因水稻植株的形态学分析和农艺性状分析； (4) ZFP181 转基因水稻白叶枯病菌接菌后生理生化指标变化；(5) ZFP181 转基因水稻白叶枯病菌接菌后激素含量变化，激素处理后转基因植株的抗性变化；(6) ZFP181 转基因水稻白叶枯病菌接菌前后病程相关蛋白基因表达变化。

(7) 探讨基因作用机理，发表相关论文，结题。