论文部分内容阅读
水稻白叶枯病是水稻上最重要的细菌性病害之一,可导致水稻瘪粒、青米粒、千粒重降低,在我国乃至东南亚的某些地区甚至成为主要病害,危害巨大。其病原菌是Xanthomonas oryzae pv. oryzae（Xoo）,属于稻黄单胞杆菌。在自然界中,一方面植物依靠其体内的比较完备的防御系统来抵抗病原菌的入侵,另一方面病原菌为了生存需要不断的进化,产生多种致病因子以突破这些防御系统来获得更多的营养物质和生存空间。植物与病原菌间的相互作用目前已成为植物病理研究的热点和重要分支。植物激素（hormone）是指在植物体内合成的微量有机物质,并在植物细胞分裂、生长、分化、休眠和衰老过程中起着重要的作用。研究发现,很多植物病原菌也能合成类似植物激素的化合物,并利用这些物质影响并扰乱寄主植物正常的生长代谢过程,最终导致植物矮化、徒长、畸形等很多形态上的病变。进一步研究发现水稻黄单胞杆菌可以合成IAA,并且IAA对于Xoo侵染水稻的过程起到毒性因子的作用,Xoo侵染诱导水稻局部积累IAA,并导致水稻IAA合成相关基因吲哚-3-乙醛氧化酶（indole-3-acetaldehyde oxidase,AAO）和腈水解酶（nitrilase,N IT）的上调表达。本研究以前期同源重组得到的四个预测与IAA合成相关基因的PX099A突变菌株（PΔpxo04004、PΔpxo04823、PΔpxo00867和PΔpxo03584）及其互补菌株（CPΔpxo004004、CPΔpxo04823、CPΔpxo00867和CPΔpxo03584）为研究对象,验证了上述菌株在IAA合成中的作用,发现突变菌株IAA产量均下降。利用原核表达成功表达出pxo04823.pxo00867所编码的蛋白,但未能在体外实验中检测出相关腈水解酶的活性。同时,致病性检测发现4个IAA合成相关基因的缺失突变体,致病力均比野生型菌株提高;为解释IAA突变菌株致病性提高的可能机制,利用XOM培养基诱导病原分泌蛋白,并利用双向电泳和质谱分析等技术进行分析。研究结果表明：相比较野生型菌株,IAA突变体菌株提取的分泌蛋白量明显增多；双向电泳进一步揭示,在IAA突变体菌株中,分泌蛋白的量和种类都明显增多；对部分差异的双向电泳蛋白点进行质谱分析,共编码4种黄单胞杆菌分泌蛋白,分别与植物细胞壁降解,抗药性和鞭毛合成有关。从而暗示IAA合成相关基因可能通过影响上述蛋白的合成或分泌,从而调控菌株的的致病性。