南方农业学报

作者：左如斌, 钟爰爰, 杨淑敏, 刘崇兰, 刘娜, 杨丽清, 杨静,

关键词：水稻, 抗瘟性, <i>OsPIL1</i>, 茉莉酸, 水杨酸, 防御响应,

【目的】明确水稻（Oryza sativa）光敏色素类互作因子基因（OsPIL1）敲除对籼稻月亮谷生长、产量和抗瘟性的影响，初步探索外源茉莉酸或水杨酸对OsPIL1调控水稻稻瘟病抗性的影响，并探索OsPIL1整合JA/SA调控水稻稻瘟病抗性的作用，为解析稻瘟病抗性机制提供基础数据。【方法】以水稻品种月亮谷为研究材料，利用CRISPR/Cas9技术构建获得OsPIL1敲除转基因株系，并对其开展表型（根长、胚芽鞘长度、株高、分蘖数、穗长、穗粒数、百粒重、粒长、粒宽等）分析和稻瘟病抗性鉴定（病害调查、侵染进程观察等），同时进行外源JA/SA处理后的稻瘟病抗性鉴定。【结果】CRISPR/Cas9构建获得3个纯系的OsPIL1敲除转基因水稻株系（ΔOsPIL1 ko#7、#33和#36）,OsPIL1敲除转基因水稻株系在株高、分蘖数、根长、胚芽鞘长度、茎基底到新叶叶鞘连接处长度、穗长、穗粒数、穗节点到顶叶叶鞘连接处长度、每节长度、百粒重、粒长、粒宽等农艺性状低于野生型；与野生型相比，OsPIL1敲除转基因水稻株系中过氧化物酶（POD）活性变化不大，但活性氧（ROS）含量显著增加而木质素含量显著减少（P&lt;0.05，下同），水稻叶绿素和防御相关基因表达水平发生变化。稻瘟菌侵染OsPIL1敲除转基因水稻株系稻瘟病症状加重，与稻瘟菌接种野生型相比，OsPIL1敲除转基因水稻株系病情指数显著升高、胼胝质数变化不大、死细胞数和ROS含量增加、POD活性和木质素含量减少、防御相关基因表达水平降低；稻瘟菌活体致伤接种OsPIL1敲除转基因水稻株系引起单个病斑真菌相对生长量显著增加，进一步证实OsPIL1敲除转基因水稻株系稻瘟病抗性降低；外源JA或SA可明显提高OsPIL1敲除转基因水稻株系稻瘟病抗性，但提高效果不及JA或SA对野生型水稻。【结论】OsPIL1敲除对籼稻生长、谷粒发育和抗瘟性具有负面影响，OsPIL1可能介导JA或SA通路调控籼稻的抗瘟性。

来源：2025年第5期

《南方农业学报》期刊编辑部

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