MutL调控水稻黄单胞菌的致病力

为了了解水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)中 的MutL/MutS系统是否参与DNA修复以及是否调控病原菌的致病力,构建了mutL突变体,比较了野生型与mutL突变体的突变率差异,野生型、mutL突变体及其互补菌株侵染水稻的能力。结果显示,mutL突变导致Xoo在H₂O₂胁迫下的突变率显著升高,mutL突变导致Xoo致病力下降,表明DNA错配修复蛋白MutL参与Xoo的DNA修复并正调控Xoo致病力。     

水稻白叶枯病菌Ⅲ型效应物基因hpaF与毒力相关

【目的】稻黄单胞杆菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)PXO99A菌株中PXO_03420基因被注释为编码具有多个LRR的Ⅲ型效应物基因hpaF,本研究旨在明确hpaF基因的功能,为完善XooⅢ型效应物的研究提供一定的理论基础.【方法】通过同源双交换构建hpaF基因的缺失突变体,并通过表型分析、致病性试验和遗传互补对该基因的功能进行研究.【结果和结论】本研究发现,hpaF基因突变后对水稻日本晴品种的致病力降低了51.81%,减弱了细菌在非寄主植物蓖麻上的过敏反应.而带有hpaF全基因片段的pLAFR3能够恢复hpaF突变体的致病表型,结果表明hpaF基因与水稻白叶枯病菌的致病性相关.     

水稻白叶枯病菌fkbM基因对其运动性的影响

[目的]研究水稻白叶枯病菌fkb M基因对其运动性的影响。[方法]采用同源置换方法对水稻白叶枯病菌野生型菌株PXO99A的fkbM基因进行基因敲除,构建突变菌株ΔfkbM_(Xoo),同时构建互补菌株ΔfkbM_(Xoo)(C)。通过运动性试验,确定fkbM基因对运动性的影响。[结果]与野生型菌株PXO99~A相比,ΔfkbM_(Xoo)突变体运动性明显减弱,而互补菌株ΔfkbM_(Xoo)(C)能基本恢复水稻白叶枯病菌的运动性。[结论]水稻白叶枯病菌fkbM基因突变能减弱水稻白叶枯病菌的运动能力。     

2种harpin内源表达对短短芽孢杆菌HAB-5菌株抑制和促生能力的影响

采用化学方法分别将来自水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)、棉花角斑病菌(X.citri subsp.malvacearum)hrp基因簇中的hpa1_(Xoo)、hpa_(Xm)基因转化至生防菌短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevs)HAB-5菌株,测定2种harpin蛋白对短短芽孢杆菌抑菌和促生能力的影响,以期获得更高效的生防菌株。结果表明,获得转入hpa1_(Xoo)的突变体581个,转入hpa_(Xm)的突变体有650个;经PCR及PCR Southern Blot验证,确定hpa1_(Xoo)、hpa_(Xm)基因均成功转化至HAB-5菌株中;经SDS-PAGE电泳,在分子量大小约39、41 ku处可见明显条带,表明hpa1_(Xoo)、hpa_(Xm)基因分别编码的融合蛋白GST-harpin Xoo、GST-harpin Xm在突变体菌株中得到表达;与出发菌株HAB-5菌株相比,转化后的突变体在菌落形态、拮抗活性上均发生了改变,且突变体总蛋白可在烟草叶片上激发过敏性反应,而HAB-5菌株总蛋白不能激发过敏性反应;突变体菌株对番茄种子的促生作用显著提高,且转入hpa_(Xm)基因的菌株效果更佳,使胚芽、胚根的生长分别提高100.77%、69.14%。可见,harpin能够在短短芽孢杆菌HAB-5菌株中得到表达,且转化后的突变体表现出良好的促生效果。     

湖北省水稻白叶枯病菌致病型分化检测与分析

为了掌握湖北省水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)的致病型分化和变异动态,采集湖北省水稻种植区白叶枯病样品分离白叶枯病菌,用含不同白叶枯病抗性基因的近等单基因系IRBB2、IRBB3、IRBB5、IRBB13、IRBB14和IR24作为鉴别寄主,采用剪叶接种,根据寄主和分离菌株的互作反应检测病菌的致病型分化。鉴定结果表明,在湖北省水稻白叶枯病的致病型R9(SSSSSS)占鉴定菌株的46.2%,还有Unknown类型的菌株占38.5%。与前人研究结果相比,湖北白叶枯病菌致病型发生了很大的变异,主要致病型由R4变成了R9,且出现了以前没有的R8(SSRSSS)类型和Unknown类型。同时,鉴定了Xa7和Xa23介导的湖北省白叶枯病菌的抗性,Xa7有2个分离菌株可以克服其抗性,而Xa23能抗所有分离菌株,因此在湖北省可以利用这2个基因进行水稻抗白叶枯病育种。     

水稻白叶枯病菌北方菌株遗传多样性rep - PCR分析

为了揭示水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)北方菌株的遗传结构组成,利用rep - PCR 技术对103个从辽宁、吉林、河北、山东稻区采集的Xoo菌株、9个标准小种(R1 -R9)代表菌株和13个水稻细菌性条斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola,Xoc)菌株进行了遗传多样性分析.结果表明,ERIC -PCR和BOX-PCR分析均能较好地揭示出测试菌株的遗传多态性,分别获得了84种和90种分子谱型;在相似系数为70%时,ERIC -PCR将所有测试菌株聚类为17个簇群,其中1个为优势簇群;BOX - PCR将测试菌株聚类为10个簇群,其中2个为优势簇群.在相似系数为50%时,Xoo与Xoc测试菌株分别聚类为2个不同的簇群.     

CrxV对水稻白叶枯病菌致病力的调控

为分析GGDEF和EAL结构域的蛋白CrxV对水稻黄单胞菌（Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo）致病性及相关致病因子的影响,通过同源重组法构建了crxV的突变体及其互补菌株;采用剪叶法比较了突变体、野生型和互补菌株对水稻叶片的侵染能力;分析了这3个菌株产生相关致病因子（运动性、胞外多糖、生物被膜和胞外酶）的能力。结果显示,crxV突变体的致病力比野生型和互补菌株的低。crxV突变导致病原菌生物被膜含量显著升高,但对运动性、胞外多糖和胞外酶均无明显影响。结果表明,CrxV可能通过负调控生物被膜影响Xoo的致病性。     

水稻白叶枯病菌tatB基因的克隆及功能分析

根据水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)PXO99的tatB基因序列设计引物,采用PCR方法从PXO99中克隆了tatB基因,命名为tatBXoo。通过同源重组的方法,构建了tatBXoo的插入突变株TBM,在含有X-gluc的抗性平板上筛选,并经Southern blot杂交验证确认。表型测定结果表明:与野生型相比,tatB突变株在水稻(寄主)上的致病性减弱,但在烟草(非寄主)上仍具有引起过敏反应的能力;tatB突变导致Xoo致病相关的重要表型如胞外多糖减少,游动性及趋化性减弱。但是,tatB突变不影响Xoo在基本培养基(MMX)中正常生长、胞外纤维素酶产生和生物膜形成。     

一株拮抗水稻条斑病菌的蜡样芽孢杆菌的分离和鉴定

水稻条斑病菌(Xanthomolias oryzae pv.oryzicola,Xoc)侵染水稻,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak,简称BLS),严重威胁水稻的安全生产。为筛选防治BLS的生防细菌,以Xoc的模式菌株RS105为靶标菌,采用平板稀释和抑菌圈法,从大白菜根际土壤中分离筛选到具有拮抗活性的细菌菌株512。通过形态学、生理生化特征以及16S rDNA和gyrB序列分析,鉴定菌株512为蜡样芽孢杆菌,命名为Bacillus cereus 512。抑菌试验显示,B.cereus 512对黄单胞菌属不同种细菌的拮抗活性存在较大差异,其中对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,简称Xoo)的拮抗效果最强。发酵液的稳定性试验表明,抑菌活性物质对高温和蛋白酶不敏感,耐强碱不耐强酸。在原丰早水稻品种上,针对水稻条斑病防治的初步试验结果显示,B.cereus 512对Xoc在水稻叶片上引起的水渍症状的扩展具有明显的抑制作用。综上所述,B.cereus 512能够拮抗Xoc和Xoo,在BLS的生物防治中将具有较大的应用潜力。     

云南水稻白叶枯病生理小种初析及鉴别品种的筛选

 从云南省10个地州40个县市的水稻白叶枯病标本中分离纯化得到115个水稻白叶枯病菌株。利用已知抗性基因的近等基因系,在孕穗期应用剪叶法接种明确其生理小种。并筛选出一套鉴别品种IRBB1,IRBB3,IRBB4,IRBB5,IRBB7,IRBB13,IRBB14,IRBB18,IRBB21. 云南省的水稻白叶枯病菌小种组成复杂,有自身的特殊性。已鉴定出25个小种,暂定名为YN1～YN25. 优势生理小种为YN1,YN13,YN21,其中YN13分布于楚雄、玉溪、红河、丽江等4个地区共8县（市）,YN21分布于大理、红河等地区。云南的小种多样性分布可能与它的地理条件有关。     

水稻白叶枯病致病性基因研究进展

稻黄单胞菌水稻致病变种[Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)]可引起水稻白叶枯病,是水稻病害中最严重的病害之一,其与水稻互作是基因对基因的关系。Xoo基因组测序的完成极大推动了对Xoo基因功能的研究。为此,该文对近几年来Xoo致病性基因的鉴定情况进行统计,并就致病性基因的突变菌株对水稻接种情况和菌株自身变化进行了归纳,较为详细阐述了当前对Xoo无毒基因的鉴定研究状况,为水稻抗白叶枯病育种以及研究致病基因和致病机制提供理论基础。     

水稻白叶枯病原菌遗传和致病型多样性分析

采用Rep-PCR分子指纹技术对国内已知致病型和云南省各水稻产区采集的56个白叶枯病代表菌株进行分析．用ERIC、J3等引物对其DNA进行Rep-PCR特异性扩增,扩增结果经综合聚类分析,在70％的相似水平上,可将测试菌株划分为10个组群,其中4、5、8、9、10为主要组群;来自云南省的菌株分属于6个组群中,遗传分群与菌株的地理来源关系密切．根据菌株在已知抗性基因的近等基因系的反应,菌株可分为18个致病型,云南省的水稻白叶枯病菌株致病型复杂多样,远远高于国内其他省份测试的致病型．     

水稻白叶枯病菌致病性分子遗传学基础

 水稻-白叶枯病原菌互作符合基因对基因关系，是研究禾本科植物-病原菌互作的理想模式系统。目前已鉴定和克隆出许多白叶枯病菌致病相关基因。其它革兰氏阴性植物病原细菌致病性分子遗传学和基因组学研究，为揭示水稻白叶枯病菌致病性分子机理提供了丰富的背景知识，其中以发掘TTSS效应分子的研究备受关注。本文将对白叶枯病菌致病性分子机理进行综述，以期为研究水稻-白叶枯病菌互作的功能基因组学提供科学线索。     

应用GDPs转录物标记法进行水稻白叶枯病菌早期侵染表达谱分析

 【目的】揭示水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo）在侵染水稻叶组织早期的基因表达谱差异。【方法】采用GDPs-Finder计算法,设计了能够覆盖KACC10331基因组全部ORFs的定向引物（GDPs）,对Xoo与水稻互作1、3和7 d的总RNA进行反转录,对病菌cDNA探针进行Cy3/Cy5选择性标记,与含有371个Xoo致病相关基因的芯片进行杂交。【结果】在水稻侵染的不同时期,Xoo致病相关基因表达谱存在差异。与在NBY中生长相比,Xoo在侵染1、3和7 d时分别有42个（18个上调和23个下调）、51个（29个上调和22个下调）和33个（16个上调和17个下调）基因发生了差异表达;其中5个基因是共有上调表达的,5个是共有下调表达的。推测这些基因的差异表达可能与病菌适应寄主体内环境、生长与定殖以及为害与显症过程有关。【结论】应用GDPs转录物标记技术可以成功地进行Xoo侵染过程的表达谱分析,鉴定出的差异表达的基因可以作为功能研究的靶标基因。     

受病原细菌诱导表达增强的水稻转录因子基因OsBTF3的分子鉴定

 【目的】分子克隆和定性分析受水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)诱导的水稻转录因子基因OsBTF3。【方法】用生物信息学和RT-PCR方法鉴定和分离OsBTF3基因全长cDNA序列;用原核表达和亚细胞定位方法分析产物表达及其定位;用RT-Q-PCR方法分析基因的组织表达特性和对Xoo侵染的的应答表达。【结果】从水稻品种日本晴cDNA中克隆了OsBTF3全长序列,它编码具有175个氨基酸的蛋白质,具有核定位信号和NAC保守结构域;OsBTF3与其它植物BTF3序列同源性可达79%～88%;在大肠杆菌中表达产生一个与预测分子量大小一致的27 kD蛋白质;OsBTF3::GFP融合蛋白主要在细胞核和细胞膜出现;OsBTF3基因在水稻不同发育期和组织中均有表达,但显著地受Xoo侵染的诱导而增强。【结论】成功分离了一个受Xoo诱导表达增强的水稻转录因子基因OsBTF3;OsBTF3主要定位于细胞核和细胞膜,可能在水稻感病性表达中起调控作用。     

云南高原粳稻区白叶枯病菌致病型鉴定及主栽品种抗性反应初析

 从云南高原粳稻区采集分离36份白叶枯病菌株，在包括初步选定的7个高原粳稻白叶枯病菌鉴别品种（毫糯扬、TN1、黄玉、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风）在内的29个水稻品种上测定致病型，进一步明确了这7个鉴别品种的有效性。发现菌株与品种之间具有交叉互作反应，菌株与品种之间存在质的特异性互作关系;利用这套鉴别品种可将36个菌株划分为9个致病型，其中Ⅴ型菌为优势菌群，Ⅶ型菌为毒性菌群。云南高原粳稻区的主栽品种多数感病。稻种资源IRBB21（Xa-21）、扎昌龙（Xa-22t，Xa-24t）、IR1545-339(xa-5)对所有参试菌株均表现抗病，在云南高原粳稻育种中具有较好的利用价值。     

云南稻种对水稻白叶枯病抗性的评价

 2000～2001年鉴定了近300份水稻品种（包括云南省主栽品种、近等基因系材料、基因聚合品种等育种材料）对白叶枯病的抗性。其中对测试的白叶枯病菌系表现抗病的有51个,占供试品种的17%,云南省主栽品种如合系等粳稻品种及籼型杂交稻高度感病,说明云南省主栽品种多数对白叶枯病系表现感病,近等基因系材料抗感表现不一,基因聚合品种高抗白叶枯病。     

水稻黄单胞杆菌水稻变种rpfA基因与毒性相关

水稻黄单胞杆菌水稻变种产生两种顺乌头酸酶（XooAcanA和XooAcanB)。编码其中的XooAcanA的rpfA基因已被克隆在重组质粒pGXN3000中。本研究通过转座子诱变pGXN3000及标记置换方法，构建了rpfA突变体T3A01。虽然T3A01丧失了合成顺乌头酸酶XooAcanA的能力，但仍然能够合成顺顺乌头酸酶XooAcanB，植株实验结果表明，该突变体的生长速率与野生型相似。但是引起的症状与野生型相比明显减弱，说明水稻黄单胞杆菌水稻变种的rpfA基因与毒性相关。