野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004菌株wxcA基因与EPS的产量有关

在以前的工作中,采用转座子Tn5gusA5对野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xcc) 8004菌株进行诱变,获得一批胞外多糖(EPS)合成减少的突变体,对这些突变体的Tn5gusA5的插入位点进行分析后,发现有两株突变体是wxcA基因不同插入位点的突变体。以前认为wxcA基因与脂多糖(LPS)的O抗原合成有关而与EPS的合成无关。为明确wxcA基因的功能,对8004菌株的wxcA基因进行缺失,获得的ΔwxcA突变体的EPS产量与野生型菌株相比,减少了50%,并且一段PCR合成的包含wxcA基因的DNA片段能反式互补ΔwxcA突变体,恢复突变体的EPS产量。这证实了8004菌株的wxcA基因与EPS的合成产量有关。     

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004菌株wxcA基因与EPS的产量有关

在以前的工作中,采用转座子Tn5 gusA5对野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xcc)8004菌株进行诱变,获得一批胞外多糖(EPS)合成减少的突变体,对这些突变体的Tn5 gusA5的插入位点进行分析后,发现有两株突变体是wxcA基因不同插入位点的突变体。以前认为wxcA基因与脂多糖(LPS)的O-抗原合成有关而与EPS的合成无关。为明确wxc4基因的功能,对8004菌株的wxcA基因进行缺失,获得的△wxcA突变体的EPS产量与野生型菌株相比,减少了50％,并且一段PCR合成的包含wxcA基因的DNA片段能反式互补△wxcA突变体,恢复突变体的EPS产量。这证实了8004菌株的wxcA基因与EPS的合成产量有关。     

野油菜黄单胞菌野油菜致病型胞外多糖合成有关的DNA序列的克隆

以从野油菜黄单胞菌野油菜致病型（Xanthomonascampestrispv.campestris）胞外多糖突变体T117中克隆到的含有突变序列的DNA片段作探针,从野生型菌株中鉴定和克隆了含有相应序列的9．4kbHindⅢ片段。该片段可反式互补突变体T117,完全恢复其胞外多糖的合成,说明该片段至少含有一个完整的与该菌胞外多糖合成有关的基因。     

十字花科黑腐病菌中影响致病相关基因XC3814表达的基因鉴定

十字花科黑腐病菌8004菌株的XC3814基因与致病性和胞外多糖合成有关。文章将XC3814的启动子与报告基因sacB融合, 构建了XC3814的表达报告质粒pL3814sac。将该质粒导入野生型菌株8004, 获得了报告菌株8004/pL3814sac。利用转座子EZ::Tn5对报告菌株的基因组进行随机诱变, 分离到3株耐蔗糖的突变体。分析发现其中的1株突变体是由EZ::Tn5插入到编号为XC3882的未知功能的基因所产生的。将由XC3814启动子与报告基因gusA融合得到的报告质粒pGUS3814分别导入8004菌株和XC3882的转座子Tn5gusA5插入突变体, 测定比较pGUS3814的GUS表达水平, 结果显示在XC3882突变体背景下GUS的表达水平比在野生型背景下降低81.3%, 表明XC3814基因的表达水平受XC3882基因的影响。     

TAIL-PCR方法快速分离Xcc致病相关基因序列

以miniTn5gfp-km转座子中nptII片段作为探针,对已获得的五株野油菜黄单胞菌野油菜黑腐病致病型（Xcc）非致病突变体进行了Southern blot分析,结果表明,这五株突变体确由mini-Tn5gfp-km转座子插入致病相关基因所致,且为单拷贝不同位点的插入。提取这五株突变体总DNA作为模板,采用改进的热不对称交错PCR （TAIL-PCR）方法从其中克隆到了各自转座子插入区侧翼序列,对这些侧翼序列进行了序列测定并将分析结果与GenBank database及Xcc全基因组序列做了比较,结果表明,五个侧翼序列所在的基因确与Xcc致病性有关。这种改进后的TAIL-PCR方法为突变体特别是转座子插入突变体中目的基因的克隆提供了一种简便高效的新方法。     

油菜质膜水孔蛋白BnPIP1基因启动子区的克隆及初步的功能分析

利用双链接头介导PCR的染色体步行技术, 克隆了油菜质膜水孔蛋白BnPIP1基因上游1.6 kb的调控区域(GenBank登录号为AF472487). 序列分析表明, 该片段中含有种子萌发特异性序列及维管束特异性序列. 将其全长片段及5′端不同长度的缺失片段与gus(uidA)基因连接构建植物表达载体, 转化烟草. GUS组织化学染色表明, 全长1.6 kb片段具有较强的启动子活性. GUS染色主要分布在细胞迅速增生的部位及维管束组织中. 启动子缺失试验的GUS染色结果表明, -1610~-1030 bp区段的缺失使gus基因的表达明显变弱, 推测该区段含有启动子的正调控元件; -1030~-902 bp可能存在强烈抑制基因表达的负调控元件; -902~-19 bp的片段亦可驱动gus基因的高水平表达.     

野油菜黄单胞菌分泌组双向电泳样品制备方法的建立

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)是十字花科植物黑腐病的病原细菌。我们建立了Xcc的蛋白质组学研究平台,用于分离、鉴定该菌的致病相关蛋白。为了减少胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)对蛋白材料质量的影响,我们构建了EPS缺陷的Xcc8004ΔgumB突变体。本研究以Xcc8004ΔgumB出发菌株,用诱导培养液培养,取细胞上清通过超滤浓缩得到蛋白质粗提物,分别采用丙酮沉淀法、试剂盒纯化法和丙酮沉淀-试剂盒联用法来纯化蛋白质粗提物,通过比较双向电泳的结果优选最佳的样品制备方法。结果证明丙酮沉淀-试剂盒联用法较为理想,所得双向电泳图片清晰,分辨率高。因此,此方法可以用于制备野油菜黄单胞菌分泌组双向电泳样品,并可以满足进一步研究的需要。     

野油菜黄单胞菌6-磷酸果糖激酶基因的初步分析

6-磷酸果糖激酶是糖酵解途径中的关键酶,它催化糖酵解途径中第一个不可逆反应。本研究利用pK18mobsacB自杀质粒采用同源双交换的方法对野油菜黄单胞菌Xcc8004中的6-磷酸果糖激酶基因(XC_0872)进行缺失突变,获得无标记的缺失突变体DM0872。表型检测结果显示DM0872突变体不影响野油菜黄单胞菌对葡萄糖和果糖的利用,不影响胞外多糖的合成,也不影响其致病性。该结果显示糖酵解途径在野油菜黄单胞菌的地位并不重要。另外,我们利用RT-PCR方法检测了XC_0872的转录情况,结果显示XC_0872在Xcc8004中是转录的。而之前曾有报道称黄单胞菌中无法检测出6-磷酸果糖激酶活性,这表明XC_0872进行了转录后调控从而使6-磷酸果糖激酶活性受到限制。本研究为野油菜黄单胞菌中糖酵解途径的调控提供了理论依据,对揭示野油菜黄单胞菌中该途径的调控机制具有一定的意义。     

野油菜黄单胞菌NK-01的形态及黄原胶分泌的电镜研究

利用透射电镜,研究了野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)NK-01菌株培养过程中菌体形态及黄原胶分泌的动态变化过程.喷涂造影显示出菌体形态及黄原胶分泌的变化规律.超薄切片揭示了此菌株的超微结构.用铬离子交联技术观察到黄原胶可交织成网状结构.     

Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1磁小体缺失突变株NM4 Tn5侧翼序列的克隆及功能分析

利用mini-Tn5 lacZ2对格瑞菲斯瓦尔德磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswaldense)MSR-1进行转座插入突变, 获得磁小体缺失突变株NM4. 通过锚定PCR(anchored PCR)从NM4中克隆出Tn5插入位点的侧翼序列, 获得长5045 bp的DNA 片段, 其中含有6个ORFs, Tn5插入在ORF4中. 功能互补实验证明该片段与磁小体的合成有关. 对ORF4编码的蛋白进行同源比较和功能分析, 发现ORF4编码的蛋白与Caulobacter crescentus CB15的长为200 AA的趋化蛋白CheYIII的同源性为25% (30/116), 且ORF4编码的蛋白也具有与CheYIII相同的接收磷酸基团的REC结构域, 可进行信号传递, 因此推测ORF4编码的蛋白可能参与磁小体合成过程中的某种(低氧分压或铁离子浓度)信号的转导.     

十字花科黑腐病菌中一个与抗逆有关的小RNA的鉴定

十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pathovar campestris,Xcc),是引起十字花科植物黑腐病的病原菌。Xcc要经历寄生、腐生等多种环境变化,为适应这些环境变化,需要调控相应基因的表达。除蛋白外,小RNA在基因表达调控中也起到关键作用。本实验室前期实验从Xcc 8004中鉴定出数百个小RNA,但是绝大多数小RNA的功能仍然未知。本研究通过构建一个小RNA(sRNA3843)的过量表达株来研究其生物学功能。确定该小RNA过量表达后,对其过量表达株OE3843进行了一系列的表型检测。结果发现,s RNA3843过量表达株OE3843对金属离子Cu^2+、Zn^2+、Cd^2+及蛋白变性剂SDS的耐受能力明显下降,表明s RNA3843与Xcc的抗逆有关。本研究的实验结果为深入研究小RNA在Xcc抗逆中所起的作用及其作用机理打下基础。     

Construction of a single-transposon-insertion mutant in Rhizobium sp. strain TAL1145 from a double-insertion mutant

A method for developing a single-transposon-insertion mutant from a double-insertion mutant in Rhizobium is described. An exopolysaccharide (EPS)-defective mutant containing two Tn 5-lacZ insertions was complemented with cloned wild-type DNA for EPS synthesis. One of the Tn 5-lacZ insertions from the mutant was transferred to the complementing plasmid by homologous recombination. The plasmid containing the Tn 5-lacZ insertion in the gene involved in EPS synthesis was transferred into the wild-type strain and the Tn 5-lacZ was homogenized to obtain an EPS-defective mutant with a single Tn 5-lacZ insertion.     

Mutagenesis of all eight avr genes in Xanthomonas campestris pv. campestris had no detected effect on pathogenicity, but one avr gene affected race specificity

Suppression subtractive hybridization (SSH) was used to identify genes present in the systemic crucifer black rot pathogen Xanthomonas campestris pv. campestris 528T but missing from the nonsystemic crucifer leaf spot pathogen, X. campestris pv. armoraciae 417. Among the DNA fragments unique to 528T was Xcc2109, one of eight putative avr genes identified in the published 528T genome (NC_003902). Individual and sequential deletion, insertion mutations, or both of all eight 528T avr gene loci were made, but no change in pathogenicity was observed with any combination of avr mutations, including a strain with all eight avr genes deleted. However, insertion or deletion mutants affecting the Xcc2109 locus lost avirulence (i.e., became virulent) on Florida Mustard, an X. campestris pv. campestris race-determining, differential host. The Xcc2109 open reading frame as annotated was cloned and found to be nonfunctional. A longer gene, encompassing Xcc2109 and here designated avrXccFM, was cloned and found to complement the Xcc2109 mutants and to confer avirulence to two additional wild-type X. campestris pv. campestris strains, thereby changing their races. Resistance in Florida Mustard to 528T strains carrying avrXccFM occurred without a typical hypersensitive response (HR) on leaves, although a vascular HR was observed in seedlings.     

High-quality mutant libraries of Xanthomonas oryzae pv. oryzae and X. campestris pv. campestris generated by an efficient transposon mutagenesis system

A novel transposon mutagenesis system for the phytopathogenic bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) and X. campestris pv. campestris (Xcc) was developed using a Tn5-based transposome. A highly efficient transformation up to 10(6) transformants per microg transposon DNA was obtained. Southern blot and thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction analyses of Tn5 insertion sites suggested a random mode of transposition. The transposition was stable in the transformants for 20 subcultures. Eighteen thousand and 17000 transformants for Xoo and Xcc, respectively, were generated, corresponding to 4X ORF coverage of the genomes. The libraries will facilitate the identification of pathogenicity-related genes as well as functional genomic analysis in Xoo and Xcc.     

MarR家族转录因子HpaR和XC0449协同调控野油菜黄单胞菌致病性

MarR家族转录因子广泛存在于细菌及古生菌中,并灵活、精细地调控多种毒力、抗胁迫及抗生素相关的生理生化途径。在野油菜黄单胞菌中,MarR家族转录因子HpaR (XC2827)的失活会显著降低细菌对于寄主甘蓝的致病力,同时会导致胞外蛋白酶的过量表达。本研究进一步发现,Xcc 8004基因组一共编码9个MarR家族转录因子。表达并纯化其中的HpaR (XC2827)和XC0449,体外微量热泳动(MST)实验及Pull-down实验证明二者可以在体外特异性结合。同时,表型检测发现XC0449突变会导致细菌致病力显著下降。通过体外凝胶迁移阻滞试验(EMSA)、体内qRT-PCR和GUS检测证明,XC0449和HpaR均作为转录激活子协同调控下游致病相关基因XC0705的表达,最终调控细菌毒力及胞外酶合成。