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水稻黄单胞菌水稻致病变种与致病相关的新基因的功能鉴定

梁莹

  作者所在实验室以前工作表明含有水稻黄单胞菌水稻致病变种(以下简称Xoo)13751 DNA的重组质粒pGXN3000上至少有4个基因(rpfA、rpfB、rpfC、rpfF)能正向调控该菌的胞外多糖的产生及致病性并已完成了pGXN3000的序列测定。序列分析表明pGXN3000的rpfA上游有4个完整的ORFs,分别为pdeA、cheB、pin、pcaD。pdeA基因为2262 bp,可编码一个含754个氨基酸的产物,该产物与地毯草黄单胞菌柑橘致病变种(以下简称Xac)的环二鸟苷酸磷酸二酯酶A(c-di-GMP phosphodiesterase A)有96%的相似性和93%的相同性。cheB基因为1074 bp,可编码一个含358个氨基酸的产物,该产物与Xac的谷氨酸甲酯酶(glutamate methylesterase)的相似性和相同性均为67%。pcaD基因为813bp,可编码一个含271个氨基酸的产物,该产物与野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(以下简称Xcc)的β-酮已二烯醇内酯水解酶(beta-ketoadipate enol-lactone hydrolase)有92%的相似性和85%的相同性。pin基因产物的功能域分析表明其第189-198个氨基酸为锌指结合域(zinc finger binding domain,ZnF_NFX域)。在rpfC基因下游有—ORF的产物与Xcc的属于双组分调控系统家族的调节蛋白RpfG有99%的相似性和96%的相同性。为了了解Xoo pdeA、rpfG、cheB、pin、pcaD基因在该菌在水稻致病过广西大学硕_l:学位论文程中的作用和功能,我们用同源自杀质粒单位点整合突变方法分别构建得到了该菌的p认纳一突变体(GXNI 256)、,月一突变体(GXNI 258)、CheB一突变体(GXNI 255)、刀j厅突变体(GXN1269)和户eal)一突变体(GXN1261)。水稻植株剪叶接种试验表明,xo口p/n-突变体GXNI 269在水稻上引起的病斑长度与野生型13751的没有显著差别,说明xo口pl’n基因可能与其在水稻上的致病性无关。无论是在高接种浓度(OD600二0.1)还是在低接种浓度(0D600=0.001)下,而oFp几一突变体GXNI 258、p动纳一突变体GXNI 256和pCaD-突变体GXNI 261在水稻上引起的病斑长度显著降低,在高接种浓度(OD600=0.1)下,GXNI 25a、GxNI 256和GxNI 261在水稻上引起的病斑长度分别是野生型13751的21.37%、64.69%和77.44%,在低接种浓度(0D600=0.001)下则分别是野生型13751的14.47%、67.99%和76.10%,说明而。的rP招、刀决斌和pCao基因与其在水稻上的致病性有关。平板检测表明xo口p丈介绒一突变体GXNI 256、rP招一突变体GXNI 258的胞外多糖和OSF因子的产量均显著减少,说明xo口胞外多糖和OSF因子的产生与rP招和p尤论斌基因有关。xo口pde月基因产物的功能域分析表明其第317一488个氨基酸为具有环二鸟昔酸磷酸二醋酶A活性的OUFI域和第498一745个氨基酸为具有二鸟昔酸环化酶活性的DU「2域(也称GGOE「基序),这两个酶可能参与调控细胞内信号分子环二鸟昔酸的浓度。xo口rP凡基因产物的功能域分析表明第1 92一329个氨基酸为HD域,属于依赖金属的磷酸水解酶家族。关于信号分子环二鸟昔酸与病原菌在植物上的致病的相关性目前还未见报道。平板检测表明xo口p决流基因能很好地恢复rP绍一突变体GxNI 258产Ds「的能力,xo口rP凡基因也能很好地恢复pdeA一突变体GXN 1 256产胞外多糖和DSF的能力。广西大学硕士学位论文水稻植株剪叶接种试验表明cheB一突变体GXN 1 255在水稻上引起的病斑长度与13751的没有显著差异,但是水稻植株喷雾接种试验表明cheB一突变体GXN 1 255在水稻上引起的病情指数是1 3751的48.91%。毛细管趋化应答试验表明ch出一突变体的趋化能力显著降低,说明cheB基因与xo口的趋化应答有关,xo。的ch出基因与其在水稻上的致病性有关可能是通过控制其趋向水孔有关。进一步说明趋化性可能在植物病原细菌致病的早期起重要作用。……   
[关键词]:水稻黄单胞菌水稻致病变种;单位点整合突变;致病性;DSF因子;c-di-GMP;趋化性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西大学2004年
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