水稻白葉枯病菌3個GGDEF結(jié)構(gòu)域蛋白的功能鑒定.pdf

1、水稻白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)不僅是一種重要的植物病原細(xì)菌，也是研究植物—微生物互作的模式病原微生物。本論文旨在研究 Xoo中環(huán)二鳥苷酸（c-di-GMP）信號途徑的功能。利用 Xoo與水稻互作的模式系統(tǒng)，通過分析基因缺失突變體的表型，研究可能編碼鳥苷酸環(huán)化酶（DGC）GGDEF結(jié)構(gòu)域的基因（PXO_00466、PXO_02019、PXO_03378）的功能。首先通過無標(biāo)記突變技術(shù)

2、，獲得了3個單基因缺失突變體（?PXO_00466、?PXO_02019、?PXO_03378）。接下來通過不同組合方式，構(gòu)建了3個雙基因缺失突變體（?PXO_00466/?PXO_02019、?PXO_00466/?PXO_03378和?PXO_02019/?PXO_03378）以及1個三基因缺失突變體（?PXO_00466/?PXO_02019/?PXO_03378）。利用這些基因缺失突變體，研究了它們在調(diào)控Xoo毒性方面的作用。<

3、br>　　為了檢測這些基因突變體在 Xoo毒性方面的變化，將單、雙以及三基因缺失突變體接種了水稻葉片，測量了水稻病斑長度。結(jié)果顯示，與 Xoo野生型相比，所有突變都導(dǎo)致病斑長度增加。通常認(rèn)為 c-di-GMP合成酶（DGC）缺失會導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞中相應(yīng) c-di-GMP水平的降低，從而誘導(dǎo)毒性增強(qiáng)。我們的研究結(jié)果與此推論是一致的。在游動性實驗中，發(fā)現(xiàn)3個單基因突變體都呈現(xiàn)游動性增強(qiáng)；1個雙基因突變體（?PXO_00466/?PXO_0201

4、9）和1個三基因突變體也表現(xiàn)游動性增強(qiáng)，而另外2個雙基因突變體（?PXO_00466/?PXO_03378和?PXO_02019/?PXO_03378）則表現(xiàn)游動性減弱。檢測突變體中生物膜形成的變化，發(fā)現(xiàn)除?PXO_03378外，其他突變體的生物膜水平都有所增加。最后也檢測了突變體中胞外多糖產(chǎn)生的變化，發(fā)現(xiàn)除了單基因突變體?PXO_03378、雙基因突變體?PXO_00466/?PXO_03378和?PXO_02019/?PXO_033

5、78的胞外多糖減少外，其他突變體的胞外多糖均有所增加。
　　綜合分析以上結(jié)果，發(fā)現(xiàn)PXO_00466和PXO_02019基因缺失常導(dǎo)致的表型變化相同，而且在二者的雙基因突變體中有些表型還有疊加效應(yīng)，說明它們是可能編碼了有功能的 DGC，負(fù)調(diào)控了 Xoo游動性和胞外多糖產(chǎn)生。而 PXO_03378基因可能具有 c-di-GMP受體的功能，介導(dǎo)了部分 PXO_00466和 PXO_02019調(diào)控的 c-di-GMP信號途徑。下一步將通