水稻黃單胞菌雙精氨酸運輸(Tat)系統(tǒng)關(guān)鍵基因的克隆與功能分析.pdf

1、水稻黃單胞菌包含兩個致病變種Xanthomonas orzae pv. oryzae( Xoo)和X oryzaepv. oryzicola(Xooc)，在水稻上分別引起白葉枯病和細菌性條斑病.在本研究中，我們鑒定了水稻白葉枯病菌PX099菌株和水稻條斑病菌RsGD42菌株的雙精氨酸運輸(Tat)途徑，明確了Tat系統(tǒng)對這兩種植物病原菌在游動性，趨化性，胞外多糖和毒力方面的影響。 (一)根據(jù)GeneBank數(shù)據(jù)庫中Xoo KAC

2、C10331和MAFF311018的tat基因序列設計引物，采用PCR方法從Xoo PX099中克隆了tat同源基因，命名為tatxo.通過同源重組的方式成功構(gòu)建了PX099菌株tatB和tatC基因的插入突變體，經(jīng)PCR和Southern雜交驗證確認.野生型菌株P(guān)X099細胞在0.3％ NA軟瓊脂平板上具有強游動性.而tatB和tatC基因突變體游動性削弱.而且，tatB和tatC基因突變體細胞缺失了鞭毛，并且在有氧條件下都不能對葡萄

3、糖產(chǎn)生趨化應答.這表明，Tat分泌系統(tǒng)與鞭毛的形成和趨化性應答相關(guān)，同時tatB和tatC基因突變體減少了胞外多糖的分泌量.另外，與野生型菌株P(guān)X099相比，tatB和tatC基因突變體都極大削弱了在水稻上的毒力.然而，兩種突變體仍然能激發(fā)非寄主煙草的過敏性反應.結(jié)果顯示，Tat系統(tǒng)對水稻白葉枯病菌在水稻上的致病力起重要作用。 (二)根據(jù)水稻黃單胞菌tat基因的同源性設計簡并引物，采用PCR方法從水稻條斑病菌中克隆了tat同源基

4、因，命名為tatXooc.通過同源重組構(gòu)建了RsGD42的tatC基因突變體，經(jīng)PCR和Southern雜交驗證確認，與野生型菌株RsGD42相比，tatC基因突變體并不影響正常生長，并且仍可激發(fā)非寄主煙草的過敏性反應.有趣的是，tatC基因突變體缺失鞭毛，極大減弱了游動性.此外，在有氧條件下，該突變體對葡萄糖幾乎不產(chǎn)生趨化性應答.明顯地，與野生型菌株相比，tatC突變體減少了胞外多糖的分泌量，并且顯著削弱了在成熟期水稻上的毒力，結(jié)果顯