水稻细菌性条斑病菌中受DSF调控的鞭毛基因flgD、flgE的功能分析

【目的】为了阐明可扩散性信号分子(diffusible signal factor,DSF)调控的鞭毛基因对水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)Rs105的致病性等方面的影响。【方法】采用PCR的方法克隆靶标基因flgDxoc和flgExoc,用同源重组法构建缺失突变体,测定突变体及其互补菌株的菌体形态、运动性、致病性及过敏性反应等表型,用反转录PCR(RT-PCR)的方法验证Rs105和ΔrpfFxoc(rpfFxoc基因的缺失突变体,不产生DSF)中flgDxoc、flgExoc表达量的差异。【结果】从Rs105基因组中克隆到flgDxoc、flgExoc基因,并证实这两个基因在基因组中均为单拷贝。PCR和Southern杂交结果显示,flgDxoc、flgExoc基因被成功敲除。与野生型相比,突变体的鞭毛产生能力丧失,游动性和趋化性能力减弱,接种水稻叶片显示其致病性部分减弱,基因互补可使其恢复。生长能力和对烟草叶片的致敏性无明显改变。RT-PCR结果显示,flgDxoc、flgExoc基因在ΔrpfFxoc中的转录水平明显降低。【结论】本试验表明:FlgD、FlgE是水稻细菌性条斑病菌鞭毛形成所必需的因子;进一步证明了DSF通过调控flgDxoc、flgExoc基因表达,从而影响条斑病菌的致病性等表型。为深入认识DSF对细菌性条斑病菌鞭毛基因簇的调控提供了科学依据。