水稻白叶枯病菌毒性表达的负调控因子PXO_02944的分子鉴定

• 作者: 何晨阳 李潇桐 杨凤环 梁士敏 田芳 陈华民
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 水稻白叶枯病菌 c-di-GMP信号 毒性表达 应答调控因子
• 年，卷（期）: 2014,（13）
• 所属期刊栏目: 植物保护
• 页码范围: 2563-2570
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.13.008

摘要

水稻黄单胞水稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo）侵染引起水稻白叶枯病，在侵染过程中Xoo可产生胞外多糖(EPS)、胞外酶、黏附因子、T3SS以及其产生的效应因子等毒性因子。细菌第二信使环鸟苷二磷酸（c-di-GMP）的水平在Xoo毒性调控中发挥了重要的作用，而PXO_02944是包含REC、GGDEF和EAL结构域的蛋白，是c-di-GMP信号蛋白家族的成员，研究旨在阐明水稻白叶枯病菌的环鸟苷二磷酸信号蛋白家族成员PXO_02944的基因结构和功能。根据PXO_02944基因序列信息，以PXO99A基因组DNA为模板，设计引物扩增PXO_02944基因全长，将其GGDEF结构域和EAL结构域分别与已经报道的保守的GGDEF结构域或EAL结构域蛋白进行氨基酸序列比对分析；分别扩增PXO_02944左右臂片段，将其与目的载体pK18mobsacB载体连接，得到质粒pK2944，将pK2944与pMD-GmR载体回收获得的GmR基因片段进行连接，获得重组质粒pK2944-GmR，用于构建基因突变体。将PXO_02944全长基因克隆到载体pHM1上，获得重组质粒pHM1-2944并转化到ΔPXO_02944中，即获得互补菌株ΔPXO_02944：C。对野生型菌株、突变体和互补菌株进行表型测定，分析PXO_02944基因缺失突变对Xoo致病性和EPS产生、生物膜形成、胞外酶活性和鞭毛运动性的影响，并通过qRT-PCR方法测定EPS合成基因和毒性相关基因的表达。用特异性引物进行PCR扩增，成功地从野生型菌株PXO99A中克隆了PXO_02944；生物信息学分析发现，PXO_02944蛋白具有磷酸化信号接收的REC输入结构域和GGDEF、EAL输出结构域，但GGDEF和EAL结构域保守序列发生了突变。与野生型菌株PXO99A相比，虽然PXO_02944突变体胞外纤维素酶和木聚糖酶活性、鞭毛运动性都无明显变化,但其对水稻的致病性、EPS产生和生物膜形成能力显著增强，T3SS调控基因hrpG和EPS合成基因gumG的转录水平也明显升高。应答调控因子PXO_02944负调控了水稻白叶枯病菌致病性、EPS产生和生物膜形成这些毒性因子的表达。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田芳	中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室	22	83	5.0	7.0
2	陈华民	中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室	27	104	5.0	7.0
3	杨凤环	中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室	5	11	3.0	3.0
4	李潇桐	中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室	1	3	1.0	1.0
5	梁士敏	中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室	1	3	1.0	1.0