水稻細(xì)菌性條斑病菌GX01菌株預(yù)測的主要致病系統(tǒng)基因的突變研究.pdf

1、水稻細(xì)菌性條斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola，簡稱Xoc)屬于γ-變形桿菌的黃單胞菌屬，其宿主植物主要是水稻，能導(dǎo)致水稻細(xì)菌性條斑病(Bacterial leaf streak)。Xoc通過葉片的氣孔或者傷口進(jìn)入到水稻的葉肉組織，并在其中增殖，導(dǎo)致病害。該病菌造成減產(chǎn)達(dá)20%～50%。借助風(fēng)和雨的傳播，發(fā)病葉片上的Xoc能二次感染寄主植物，從而感染整片稻田。本研究根據(jù)黃單胞菌屬的致病相關(guān)基因信息對最

2、近完成測序的Xoc GX01菌株進(jìn)行致病相關(guān)基因研究。
　　 根據(jù)Xcc8004中不同致病因子和致病系統(tǒng)，我們預(yù)測了GX01較為典型的致病相關(guān)候選基因15個，其中有編碼Ⅲ型分泌系統(tǒng)(TypeⅢ system，T3SS)元件的HrcC、HrcV的XOC4122、XOC4132；Ⅱ型分泌系統(tǒng)(TypeⅡ system，T2SS)編碼分泌通道蛋白的XOC3508；與胞外多糖分泌相關(guān)的gum基因簇的XOC1701；編碼胞外蛋白酶類的XO

3、C0172、XOC1023、XOC1545、XOC2796、XOC3520；編碼雙組份調(diào)控系統(tǒng)RpfG/RpfC基因XOC2054、XOC2055；編碼信號分子環(huán)二鳥苷單磷酸的磷酸二脂酶A(c-di-GMP phosphodiesterase A)的XOC2063；編碼RNA聚合酶σ-54因子(RNA polymerase sigma-54factor)的XOC2153；編碼RNA結(jié)合蛋白RsmA，又稱CsrA(carbonstorag

4、e regulator)的XOC2555；毒力調(diào)控子(virulence regulator)基因XOC3268。通過構(gòu)建它們的整合突變體并進(jìn)行生理生化以及致病力的檢測發(fā)現(xiàn)，12個整合突變體的致病力都有所下降(XOC0172，XOC1023，XOC3520突變體致病力檢測還在進(jìn)行中)，其中NK1701、NK2054、NK3508、NK4122、NK2555降得很低，與野生型相比幾乎完全喪失致病力，NK4132、NK1545、NK2796

5、、NK3268、NK2055、NK2063、NK2153也顯著降低。胞外蛋白酶基因突變體NK1545相對酶活力為0；T2SS編碼分泌通道蛋白的突變體NK3508相對酶活性幾乎喪失，NK1701、NK2054相對酶活力顯著增大，NK2153、NK4132相對酶活力顯著降低；突變體NK1701，NK2054胞外多糖分泌極顯著減少，NK2055、NK2063、NK3508胞外多糖顯著降低NK1545、NK1701、NK2054、NK2055、

6、NK2153、NK2796、NK3508、NK4122游動性極顯著變化，NK2063、NK3268、NK4132游動性顯著變化。
　　 在所有突變的編碼胞外蛋白酶的基因中，XOC1545突變體的蛋白酶活性幾乎喪失，致病力顯著降低，而其他編碼蛋白酶基因的突變體的蛋白酶活性無明顯變化。對XOC1545進(jìn)行反式互補(bǔ)，基本上恢復(fù)其致病力以及胞外蛋白酶的活力。對比Xcc8004關(guān)于胞外蛋白酶的研究發(fā)現(xiàn)，Xcc8004編碼主要胞外蛋白酶Pr