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我国稻瘟病的年发生面积均在380万hm2以上，所造成的稻谷损失达数亿公斤[7],给粮食安全带来隐患。 水稻病害每年都在掠夺相当部分的稻谷产量，稻瘟病近年来在我国各地就屡有大爆发，大面积稻瘟病爆发，产量损失严重。尽管化学防治对水稻病害效果显著，但由于存在施用受气候及时期局限、病原菌抗药性增强、对环境造成严重污染和稻米品质的影响等诸多问题，一定程度上束缚了化学药剂的利用。与之相反，抗性品种的选育及大面积推广却是多年来被广大生产者证明为防治病害最经济、最有效和最安全的解决方案。对于水稻的各种研究中，已鉴定了80多个稻瘟病抗性基因[8]，其中有40个被定位[9]，有18个基因通过图位克隆等方法被成功克隆，但由于稻瘟病菌个体小、种多变、水稻品种抗性易丧失等诸多因素[10]，水稻抗性品种在长期生产上仍面临着巨大障碍。
稻瘟病菌为了克服新推广品种的抗性，经常发生变异，但同时也保持对感病品种的致病性。因此，抗病品种在推广2～3年后即逐渐丧失抗性，化学防治效果也不理想。但是目前，最主要的稻瘟病防治途径仍然是化学防治和选择抗稻瘟病品种。随着生物科学技术的发展，对于水稻和稻瘟菌基因组学的研究不断深入，一些重要的致病基因、防卫信号传导与应答以及外源菌蛋白、病原菌激发子等抗病相关基因陆续的被鉴定和克隆，利用基因工程的手段培育出高抗稻瘟病水稻品种将会成为一条切实可行的途径。
稻瘟病的病原菌为子囊菌[Magnaporthe grisea (Hebert) Barr],除了从叶、茎等地表部位侵入水稻外，稻瘟病菌病还能从根部侵入水稻植株，引发同样的症状[11]。关于稻瘟菌侵染水稻的途径，过去人们一直认为稻瘟菌只能侵染禾谷植物叶部，故而称它为叶类病原菌。但近年来，科学家通过对稻瘟菌的研究发现它具有典型的根部侵染的特性，它从水稻根部接种侵染后，能在水稻的叶片、叶鞘、茎秆上出现了传统的稻瘟病症状, 对水稻产生了系统性侵染[12]。
利用稻瘟病菌培养液提取粗毒素在细胞水平上通过组织培养途径对水稻抗瘟性进行细胞突变体筛选，并把生物技术和常规育种技术相结合培育新的抗病品种，程序简便、快捷，而且不涉及安全性问题，是抗病育种的一种新方法，并已经培育出一些新的水稻品种[13]。粗毒素是稻瘟病菌生长过程中产生的有生物毒性的代谢产物，粗毒素会破坏寄主叶片的表皮组织，引起维管束系统的细胞坏死或失去功能，从而阻碍水稻的呼吸系统，导致水稻不能够正常发育。
培育抗病品种是目前被认为最经济有效的防治方法。水稻抗性品种在长期生产上仍然面临着巨大障碍，因此，如何培育出稻瘟病抗性水平较高的水稻品种，是今后水稻研究人员需要解决的一个重要问题。目前，关于稻瘟病抗性的研究已经取得了卓越的进展，但关于稻瘟菌根部侵染的研究较少，而对根部侵染时稻瘟菌与水稻间相互作用的研究则更少。本研究利用稻瘟菌对两个不同抗性的水稻品种进行根部侵染，并比较不同品种间地上部分与地下部分的基因表达变化，对其进行生理生化和病害防卫相关基因的荧光定量分析研究，为进一步了解稻瘟菌对水稻根部的感染机制及相关分子机理提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试品种及水稻幼苗培养
本实验所用水稻材料为丽江新团黑谷和谷梅二号。
(1)水稻种子消毒
对于两种水稻品种分别用3%双氧水将小烧杯里的水稻种子浸泡 3-4 分钟，然后用蒸馏水清洗 3-4 次以除去残留的双氧水。