水稻白叶枯病(bacterial blight of rice)是由革兰氏阴性黄单胞菌水稻致病变种(Xanthomonasoryzae pv.oryae,Xoo)引起的维管束病害,严重影响水稻产量的持续增长。革兰氏阴性菌中存在一类保守的类似真核生物组蛋白的核结构蛋白H-NS(histone-like nucleoid-structuring protein)。H-NS 能够结合 DNA 并作为转录调节因子起作用,调控包括与病原菌毒力有关的基因及环境响应基因等许多基因的表达。通过比对H-NS蛋白保守的C端氨基酸序列,发现水稻白叶枯病菌菲律宾菌株PXO99A xrvA、xrvB、xrvC(Xanthomonas regulator of virulence)基因 编 H-NS蛋白,且这些基因在Xoo其它菌株中高度保守。本研究采用基于同源交换的基因敲除方法构建了 PXO99AxrvA、xrvC基因的单缺失和双缺失突变菌株,并对缺失突变菌株进行功能互补。通过测定xrv基因缺失突变菌株在NB和hrp(hypersensitive response and pathogenicity)基因诱导培养基XOM2上的生长速率,在非寄主烟草上引起过敏反应的能力和在寄主水稻上的毒力来挖掘xrv基因的功能,并对xrv基因调控病原菌毒力的机制进行了初步探究。首先通过重叠延伸PCR的方法构建了用于xrv基因缺失突变的无痕敲除载体pExr。将其转化PXO99A后,筛选不含抗性且能在含蔗糖平板上生长的转化子。利用PCR验证xrvA、xrvC单缺失和双缺失突变菌株。接着构建xrv基因的回补菌株。将xrv基因构建到pHMl上,再转化相应的xrv缺失突变菌株,得到xrv基因的回补菌株。将xrv突变菌株在NB和XOM2培养基上培养,发现其生长速率比PXO99A显著减缓。接种本氏烟后,xrv突变菌株引起过敏反应的能力比PXO99A显著增强。接种32个苗期水稻品种后,xrv突变菌株在IRBB214上的毒力显著下降,但在供测试的其他31个品种上毒力没有明显改变。通过实时荧光定量PCR检测xrv突变菌株中hrpG,ArpX,hpa1和18个non-TAL基因的表达情况,与PXO99A相比,xrv基因缺失后hrpG,hrpX,hpa1和大多数non-TAL基因的表达量显著降低。其中,PXO99AxrvA,PX099ΔxrvC和PXO99ΔxrvAAxrvC中hrpG的表达量分别只有PXO99A的57.6%,40.8%和24.0%,hrpX的表达量分别只有PXO99A的 58.2%,51.8%和 42.4%,hpa 的表达量分别只有 pXO99A的60.1%,60.9%和58.3%。运用荧光定量PCR分析接种PXO99A及xrv突变菌株后IRBB214中感病基因Os8N 的表达情况,24 h后接种 PXO99ΔxrvA,PX099ΔxrvC和 PXO99ΔxrvAΔxrvC的水稻叶片中Os8N3的表达量分别只有接种PXO99A的29.5%,23.1%和10.3%。通过在IBB214水稻上接种xrv突变菌株检测cAMP浓度,发现xrv基因缺失不影响PthXo1蛋白的分泌。上述研究结果表明:xrv基因缺失减缓病原菌在培养基上的生长速率;导致PXO99A激发烟草过敏反应的能力显著增强;PXO99ΔxrvA、PXO99ΔxrvC、PXO99ΔxrvAΔxrvC在苗期IRBB214上的毒力显著降低;xrv基因缺失导致PXO99A中hrpG,hpaX,hpa1及大多数non-TAL的表达量显著降低,但不影响PthXo1蛋白向水稻的分泌。xrv基因通过影响PXO99A对 Os8N3的诱导表达来调控病原菌的毒力。