水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)是革兰氏阴性植物病原细菌,其侵染寄主水稻,引起水稻细菌性条斑病(Bacterial leaf streak,BLS)主要依赖其hrp基因簇编码的III型分泌系统(Type III secretion system,T3SS)。Xoc的hrp基因簇约27kb,由10个hrp基因、9个hrc(hrp-conserved)基因和8个hpa(hrp-associated)基因组成,也称hrp-hrc-hpa基因簇,主要受HrpG和HrpX调控。前人通过研究29个hrp基因突变体中hrpF基因转录表达的变化,发现hrpF基因在hrpB1、hpa2、hrcT、hpaP、hrpB5、hrcU、hrcQ、hrpD6、hrcS、hrpD5、hrpX和hrpG突变体中下调表达。为了揭示这12个基因缺失后hrpF转录表达下降的机理,本研究利用本实验室Xoc野生型菌株RS105及其突变体,以gusA作为报告基因,hrp::gusA为融合表达体系,质粒pML123为互补载体,从转录和翻译水平研究了RS105中这12个基因缺失后,hrpF表达量下降的机理。发现在突变体R△hpa2、R△hpaP、R△hrcQ、R△hrcS、R△hrpD5、R△hrpD6、R△hrpG和R△hrpX中hrpF的GUS活性相比野生型RS105显著降低,其它突变体中hrpF的GUS活性显著升高或无影响,在突变体R△hpa2、R△hpaP、R△hrcS、R△hrpD5、R△hrp D6、R△hrpG和R△hrpX中hrpX和hrpG的GUS活性相比野生型RS105显著降低。在转录水平上荧光定量PCR检测发现,与RS105相比,hrpF、hrpX和hrpG的mRNA水平在突变体R△hpa2、R△hpaP、R△hrcS、R△hrpD5、R△hrpD6、R△hrpG和R△hrpX中显著降低。对hrpD5突变体菌株进行互补,注射非寄主烟草和感病寄主水稻品种IR24,发现hrpD5基因缺失后,突变体菌株不能在水稻上产生water soaking症状,也不能激发烟草HR的产生,互补体CR△hrpD5能够在水稻上产生water soaking症状和激发烟草产生HR。荧光定量结果表明,互补菌株CR△hrpD5中hrpF、hrpX和hrpG的mRNA能恢复到野生型菌株RS105水平。这些结果表明,hrpD5基因是通过HrpG-HrpX途径,正调控hrpF基因表达的。这为解析水稻黄单胞菌hrp调控网络提供了新的线索。