·常规信息  最近更新:2021年2月24日 21:34:00
基因(座)名称白叶枯病抗性基因; 蔗糖转运蛋白; 结瘤素基因; 白叶枯病易感基因
Bacterial Blight resistance 13; sugar transporter; NODULIN3 (N3) gene; bacterial blight susceptibility gene
基因符号xa13; Os-8N3; OsSWEET11
所在染色体8 (已克隆)

Xa13/xa13(AK070510/AK106127/DQ421395/DQ421396/DQ421394, Chu et al. 2006), OsSWEET11(LOC_Os08g42350, Ma et al. 2017), 位于同一基因位点...

【突变体表型】

温室和大田下,突变体ossweet11株高、小穗数和穗长与野生型无差异,但灌浆慢且不充分。授粉后40天,野生型穗完全成熟,颖壳棕色,而ossweet11颖壳仍含叶绿素。当ossweet11颖壳完全褪绿已是授粉60天后,即使延长成熟期,突变体产量也显著降低,收获后成熟种子百分比和千粒重均下降(Yang et al. 2018)。

与野生型相比,敲除OsSWEET11基因显著降低了突变体胚囊中的蔗糖浓度,导致籽粒灌浆缺陷(Ma et al. 2017)。

从感病品种IR64中鉴定出的显性等位基因Xa13,如果抑制它的表达,在增强对菌株PX099抗性的同时,同时能引起水稻花粉败育,降低结实率。这说明Xa13基因不仅控制水稻的抗病性,而且控制着水稻的生殖生长。

【定位与克隆】

Os8N3 cDNA全长1516bp,包含有5个外显子,编码一个由307氨基酸组成、含有跨膜结构域的蛋白产物。与IR24相比,在含有对PXO99A不亲和R基因xa13的品种IRBB13中,Os8N3启动子区有多处差异,最主要的是TATA框前插入243bp 片段,这可能是Os8N3在IRBB13中不受PXO99A诱导表达的原因。

【亚细胞定位】

细胞膜(Chu et al. 2006)

【时空表达谱】

OsSWEET11在发育中的颖果中表达强烈,特别是在胚珠的维管束、珠心表皮和横细胞中(Ma et al. 2017)。

xa13在叶中的表达量很低,但在穗和花药中的表达水平很高。

【生物学功能】

Xa13在花粉发育过程中发挥重要作用,可能也是一个细菌生长介导调控元件。水稻对白叶枯病菌小种PXO99的抗性取决于Xa13xa13表达量,表达量下调,抗性增加(Chu et al. 2006)。

蔗糖转运蛋白SWEET11和SWEET15定位于4个关键位置,分别是:早期遍布珠心、珠心突起部分、环绕胚乳的珠心表皮以及糊粉层,这位从珠心突起转运蔗糖到胚乳提供了一条潜在途径,以及从周围珠心表皮输出蔗糖然后通过OsSWEET11进入糊粉层的途径(Yang et al. 2018)。

水稻隐性抗病基因xa13Os-8N3等位基因,Os-8N3属于根瘤素基因家族的一员。Os-8N3是一个白叶枯病原菌的感病基因,而隐性等位基因的抗性能够被那些产生III类效应子AvrXa7、PthXo2或PthXo3的病原菌小种破坏,这些效应子均属于类转录激活因子(TAL)的效应子家族成员(Antony et al. 2010)。

白叶枯病菌(Xoo)的一个效应子能转录激活水稻感病基因Xa13表达,造成白叶枯病发生。Xa13编码一个属于MtN3/saliva家族的不可或缺的质膜蛋白。XA13和另外两个蛋白COPT1和COPT5协作促进铜从木质部的移除。铜是植物必需的微量元素,并且是农业生产上使用的许多杀虫剂的重要成分,能够抑制Xoo的生长。Xoo小种PXO99比其他小种对铜更加敏感,在其感染水稻时伴随着XA13、COPT1和COPT5的激活,这些蛋白可以调节水稻中铜的重新分配(Yuan et al. 2010)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP005528BAD13168, AP008214BAF24268, CM000145EEE69066, AP005439BAD13102
基因及产物ID号:DQ421394ABD78942, DQ421395ABD78943, DQ421396ABD78944
cDNAs及其产物:AK106127BAG97588, JN944367AFI71278, AK070510
参考基因组位点:Os08g0535200(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os08g42350(本地MSU-RGAP←→ LOC4346153(NCBI)
参考基因组产物:XM_015792937XP_015648423
uniprot库登录号:Q6YZF3
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征白叶枯病抗性(TO:0000175), 花粉败育(TO:0000053), 结实率(TO:0000448), 蔗糖含量(TO:0000328), 千粒重(TO:0000592), 单株产量(TO:0000449), 籽粒灌浆速率(TO:1002661)
分子功能糖跨膜转运蛋白活性(GO:0051119)
生物进程花粉发育(GO:0009555), 胚乳发育调控(GO:2000014), 调节寄主对细菌的防卫反应(GO:1900424), 蔗糖跨膜转运(GO:1904982), 铜离子跨膜转运(GO:0035434)
·参考文献
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