水稻白叶枯病（bacterial leaf blight,BLB）是稻田生态系统中的重要细菌病害,由稻黄单胞菌稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起,常间歇性和区域性爆发成灾,严重影响水稻的产量和品质,制约着粮食安全生产。Xoo可产生多种致病因子,其中包括胞外多糖、胞外酶类、Ⅲ型效应子（T3SS-secreted effector,T3SE）、生物膜和群体感应信号分子等,它们干扰和破坏寄主的正常生理代谢和免疫性,从而使水稻感病。Xoo还产生包括Ssb（single-stranded DNA binding）在内的harpin类蛋白,可在非寄主植物上激发过敏反应（hypersensitive response,HR）。另外,植物病原细菌的鞭毛蛋白可诱导植物产生基础防卫反应和参与病原菌的致病过程。然而,Xoo的鞭毛蛋白和harpin类蛋白在其侵染寄主植物时究竟起何种作用,还不十分清楚。本文以稻黄单胞菌PXO99A菌株基因组中标注的两个鞭毛蛋白FliD和FliK为对象,借助于AvrXa10-Xa10匹配时产生HR的指示系统,研究了它们的T3SS分泌性。将FliD和FliK蛋白N-端前50个氨基酸与N-端缺失28个氨基酸的AvrXa10进行融合,然后置于PXO99A菌株以及T3SS缺失突变体PΔhrcU菌株中,注射接种含有Xa10的水稻,发现FliK与AvrXa10的融合蛋白能激活Xa10抗性,提示鞭毛III型分泌系统（flagellar type III secretion system,fTTSS）和III型分泌系统（the type III secretion system,T3SS）可能具有共同进化的分泌信号。为了研究FliD和FliK鞭毛蛋白的功能,我们利用无标记双交换敲除的方法,分别获得了两个鞭毛基因的敲除突变体ΔfliD和ΔfliK。与野生型菌株相比,ΔfliD和ΔfliK的生长能力未发生明显变化,但鞭毛不能有效形成,细菌的游动性、趋化性、生物膜和胞外多糖产量降低,而其各自互补菌株都可以恢复上述缺陷至野生型水平。将ΔfliD和ΔfliK分别接种水稻后发现,植物体内与抗病相关的两个基因PAL1和PBZ1上调表达,在水稻上引起的病斑长度变短。这说明FliD和FliK是黄单胞菌全毒性所需的;ΔfliD和ΔfliK突变体在烟草上仍能激发产生HR,但烟草中抗性相关基因PTI、NPR1、APX、HIN1、HSR203J以及rbohA均有不同程度的上调表达。Western杂交结果显示,fliD和fliK基因突变后并不影响鞭毛Ⅲ型分泌蛋白FlgD的分泌。以上这些结果说明,FliD和FliK参与了细菌鞭毛的形成和细菌在水稻上的致病性。实验室前期研究发现,稻黄单胞菌中的SsbXoc是harpin类蛋白,可在非寄主烟草上激发HR。该蛋白富含酸性甘氨酸,对热稳定,缺乏半胱氨酸。SsbXoc蛋白预处理烟草和拟南芥,不仅能够促进植物生长,同时还增强了其对真菌的抗性。本研究通过农杆菌介导法,将SsbXoc基因转入本氏烟草中,获得了SsbXoc转基因烟草,并通过Southern杂交和（q）RT-PCR进行了验证。与野生型烟草相比,Ssb Xoc转基因烟草根长更长,生长量更大,并且与植物生长相关的两个基因EXPA1和EIN2的表达水平显著上调。当注射接种Hpa1蛋白和Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000（Pst DC3000）病菌时,SsbXoc转基因烟草产生HR的时间明显早于野生型烟草。与之相一致的是转基因烟草中病程相关基因PR1a和SGT1、HR marker基因HIN1和HSR203J以及MAPK途径相关基因MPK3的表达水平也显著高于野生型烟草。SsbXoc转基因烟草对野火病菌P.syringae pv.tabaci（P.s.tabaci）的抗病能力也显著增强,且病程相关基因PR1a、PR2、PR4以及SGT1的表达水平也明显提高。在盐和干旱胁迫下,与野生型烟草相比,SsbXoc转基因烟草种子的发芽率、叶片中叶绿素的保留量以及游离脯氨酸的含量都显著提高,而丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量明显降低,3个与胁迫抗性相关的基因APX、GPX以及CAT1的表达水平也明显升高。以上这些结果说明,SsbXoc基因转入烟草中后可能通过上调与植物生长相关的基因、HR标志基因、病程相关基因以及抗氧化酶基因的表达水平,从而促进转基因植株的生长,增强了HR产生能力,提高了抗生物和非生物胁迫的能力。