水稻上两个模式病原菌,水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzicola,Xooc)和水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo),属稻黄单胞菌种下的致病变种,分别引起水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS)和水稻白叶枯病(bacterial blight,BB),在生产上造成水稻产量损失严重。如同其它革兰氏阴性植物病原细菌一样,水稻黄单胞菌也拥有hrp基因簇(hypersensitive response on nonhost plants and pathogenicity on host plants),并利用hrp基因簇编码组成的Ⅲ型分泌系统(T3SS)将致病性的效应分子注入水稻细胞中从而引起植物产生抗(感)病性。但hrpD6基因是否参与了黄单胞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。本研究对黄单胞菌的hrpD6基因进行敲除,发现hrpD6突变体在水稻上丧失致病性和在烟草上丧失激发HR的能力。酵母双杂交结果显示,hrpD6可以和如hpa1、hpa2和hrpD5等相互作用。功能互补结果显示,hrpD6能恢复hrpD6突变体在烟草上激发HR的能力和在水稻上的致病性,表明hrpD6基因是水稻条斑病菌致病性和非寄主上激发HR的关键因子。各菌株在水稻细胞中生长8h后RT-PCR结果显示,hrpD6基因是诱导表达的。Western Blot和利用avrXa10为报道基因检测HrpD6分泌性结果都表明,HrpD6能够通过T3SS分泌到胞外。筛选效应分子在植物中的互作因子是进一步研究植物和病原物互作的基础。酵母双杂交(Yeast two-hybrid system,Y2H)技术是利用已知诱饵筛选其互作因子的有效手段。本研究以Xooc hrp基因簇中的8个hrp基因为诱饵,通过Y2H,筛选受Xooc侵染诱导的水稻cDNA文库,获得了分别与hrp-hpa-hrc互作的8组水稻基因。这表明,水稻黄单胞菌的Hrp蛋白,除形成T3SS内膜装置外,也参与了与水稻的互作。本文对水稻条斑病菌HrpD6在水稻中的互作因子OSHRPD6进行了研究。OSHRPD6是水稻中的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS),是植物新陈代谢中一种重要的酶,能催化Met和ATP合成SAM。同源性分析结果显示,该酶在动植物中广泛存在,其中和玉米、小麦的同源性较高。转录水平上研究结果揭示,水稻中OshrpD6基-因组成型表达,当受到病原菌侵染8h后表达量迅速增高。Northern杂交结果显示,当病原菌缺失hrpD6基因后,水稻OshrpD6基因表达水平降低,病原菌缺失hrpX基因,该基因的表达水平也降低。这说明,OshrpD6是hrpD6的作用靶点。本文的研究结果为进一步揭示水稻-黄单胞菌分子互作机理提供科学线索。