两种黄单胞病菌诱导水稻一氧化氮产生和防卫基因表达的比较研究

【目的】阐明在不同黄单胞病菌诱导的水稻过敏性细胞死亡(HCD)中的一氧化氮(NO)信号途径及其作用机制。【方法】比较分析了在水稻细胞-番茄斑点病菌(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria,Xcv)不亲和互作、水稻-白叶枯病菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)亲和互作中NO的发生以及NO对水稻防卫基因诱导表达的影响。【结果】Xcv不仅诱导了NO的迸发、NOS活性及其NO合成相关基因(nos和nr)的表达,而且诱导了防卫基因(苯丙氨酸解氨酶基因pal、过氧化物酶基因pox和谷胱苷肽转硫酶基因gst)的表达;Xoo不诱导NO的迸发,抑制了NOS的活性、NO合成相关基因和防卫基因的表达;NO清除剂PTIO和Xoo显著地抑制了Xcv对防卫基因表达的诱导作用。【结论】Xcv通过NO信号途径诱导了水稻防卫基因的表达和HCD;Xoo通过NO抑制或解毒机制抑制了由NO介导的防卫基因的表达及其HCD的发生。

糖基转移酶基因rbfCxoo缺失突变导致水稻白叶枯病菌毒性表达增强

【目的】阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo)基因组中推导的脂多糖O抗原合成蛋白基因rbfCxoo(XOO2599)的结构和生物学功能。【方法】通过基因克隆、序列分析、缺失突变和表型测定,对rbfCxoo的分子特征及其功能进行了鉴定。【结果】用特异性引物进行PCR扩增,从野生型菌株PXO99A基因组DNA中成功地获得了与己测序菌株KACC10331序列完全一致的全长基因序列;RbfCxoo序列N端和C端分别具有一个糖基转移酶的保守结构域(Glycos-transf-2)。用标记置换法获得了基因缺失突变体△rbfCxoo。与PXO99A相比,△rbfCxoo脂多糖O抗原合成能力并未发生变化,但鞭毛素糖基化能力有所降低。此外,△rbfCxoo鞭毛运动性、生物膜形成和胞外纤维素酶和木聚糖酶活性都无明显改变,但对水稻的致病性显著增强,毒性相关基因的表达也有所增加。【结论】RbfCxoo可能与细菌鞭毛素糖基化修饰以及毒性表达有关。