hrpD6基因决定白叶枯病菌在烟草上的过敏反应和在水稻上的致病性

摘要：

[目的]白叶枯病菌hrp基因簇由包括hrpD6在内的26个hpa-hrp-hrc基因组成,与植物互作后形成Ⅲ型分泌系统(T3S),将T3S效应分子注入寄主细胞中从而决定在非寄主上的过敏反应(HR)和在水稻上的致病性.但hrpD6基因是否参与了白叶枯病菌在非寄主上的过敏反应(HR)和在水稻上的致病性(pathogenicity)还不清楚.[方法]借助同源重组方法,本研究对白叶枯病菌hrpD6基因进行了突变.[结果]PCR和Southern杂交结果显示,hrpD6基因被成功敲除.烟草上测定结果显示,hrpD6突变体APhrpD6丧失了HR激发能力.致病性测定发现,APhrpD6在水稻苗期不能形成水渍症状,在成株期水稻上不具有致病性,并且细菌生长能力显著下降.功能互补结果显示,hrpD6基因可恢复APhrpD6在烟草上激发HR和在水稻上的致病性以及在水稻组织中的生长能力.RT-PCR结果显示,hrpD6基因的转录表达不仅受水稻诱导,而且受hrpG和hrpX基因调控.不仅如此,hrpD6基因突变还影响T3S效应分子hpa1基因的转录表达和Hpa1蛋白的分泌,暗示hrpD6基因对hpa1基因转录表达具有调控作用.[结论]hrpD6基因的缺失导致白叶枯病菌不能激发烟草产生HR和和丧失在水稻上的致病性,主要是HrpD6对hpa1基因转录表达具有调控作用,并影响T3S效应分子Hpa1的分泌.这些结果为进一步分析hrpD6是否参与T3S分泌装置的形成和调控其它hrp基因的转录表达从而决定病菌在非寄主上的HR和在水稻上的致病性,提供了科学线索.

关键词：水稻黄单胞菌、hrpD6、三型分泌系统、过敏性反应、致病性

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分类号：Q933(微生物学)

资助基金：国家"973项目"2006CB101902;国家自然科学基金30710103902;30671354;农业部公益行业专项NYHYZX07-056

在线出版日期：2010-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1155-1163