大豆黄单胞杆菌基因hrpG的突变及其对致病性影响

大豆细菌性斑疹病是贻害大豆稳产、高产的主要病害之一,其影响遍及全球。该病害的病原之一是革兰氏阴性菌黄单胞杆菌的致病变种Xanthomonas axonopodis pv. glycines (Xag)和Xanthomonas campestris pv. glycinea (NaKmo) Dye (Xcg)。革兰氏阴性病原菌大多通过hrp基因编码的Ⅲ型分泌系统(typeⅢsecretion systems, T3SS)将毒力因子注入寄主细胞中,从而导致寄主发病。本研究采用的细菌性斑疹病致病菌Xagneau-001,分离自黑龙江佳木斯大豆主产区,该菌株已经完成全基因组测序。在基因组注释过程中发现其基因组中含有hrp基因家族中的hrpG基因,本课题组针对hrp G基因的致病性开展深入研究。通过三亲杂交的方法成功构建突变体菌株XagΔhrpG,并利用PCR检测结合DNA测序结果证实突变体XagΔhrpG中hrpG基因已成功敲除。将野生型菌株Xagneau001、突变菌株XagΔhrp G共同接种12个遗传背景不同品种的大豆资源,测定突变体XagΔhrpG对大豆的致病力的影响。结果显示大豆接种XagΔhrpG后斑疹病发病时间滞后、进程减缓,发病程度显著降低。统计接菌4 d后单位面积病叶的病原菌数量显示,突变体XagΔhrpG的病原菌数量显著低于野生型Xagneau001。这表明与野生型Xagneau001相比,XagΔhrpG突变体对于大豆的致病力大幅减弱,指示hrpG基因正向调控Xagneau001对大豆致病力。