水稻白叶枯病菌的RAPD分型

对植物病原菌的分型是生物技术应用的新领域,水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv． Oryzae)是亚洲地区水稻的主要病害。前人曾根据不同菌株在5个鉴别品种上的反应型将中国白叶枯病菌分为7个致病型⑴。近来,Leach等⑵已开始利用基因组特异的重复顺序对白叶枯病菌株进行DNA指纹分析,章琦等⑶也利用相同的探针对我国部分菌株进行了RELP分型,其结果与传统病理学的分类结果有相符之处．但又有相当的不同,说明传统分类结果尚有许多值得探索之处。与RFLP相比,RAPD(Random　Amplified Polymorphic DNA)具有简便和快速的优点,而且相当灵敏,在动植物基因组分型(gennome typing)上已得到较为广泛的应用〔4.5〕。我们利用RAPD标记对我国28个菌株进行分型,发现随机引物A－14可用以区分所研究的28个菌株。进而对扩增带型进行了相似百分率分析,并利用另一随机引物A一1 3作了进一步分析。本文是用RAPD方法尝试对部分水稻白叶枯病菌分型的首次报道。     

水稻白叶枯病菌TonB-Dep-Rec蛋白家族成员Tdrxoo的功能鉴定

【目的】旨在揭示水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)致病性和运动性及其基因表达的调控途径。【方法】本研究通过基因克隆、序列分析和缺失突变方法,对与应答调节子GacAxoo互作的Tdrxoo的分子特征和功能进行了鉴定。【结果】利用序列特异性引物进行基因扩增,成功地从野生型菌株PXO99A中克隆了tdrxoo基因。Tdrxoo与其它病原黄单胞菌的同源序列高度保守,具有TonB-Dependent-Receptor(TDR)结构域,推测其是位于细菌外膜、可能接收来自细菌体外环境信号的蛋白。用基因标记交换法,构建了△tdrxoo基因缺失突变体。与PXO99A相比,Δtdrxoo在人工培养条件下的生长受到影响,致病性完全丧失,胞外纤维素酶和木聚糖酶活性和运动能力显著减弱,基因互补可以使之恢复;Δtdrxoo嗜铁素产生无明显改变。【结论】Tdrxoo作为一种细胞外膜蛋白,可能参与调控了病菌的生长、致病性、胞外酶活性和运动性等表型。     

水稻白叶枯病菌ahpC基因转录单元分析和原核表达

从水稻白叶枯病菌(Xanthomnas oryzae pv.Oryzae,Xoo)菌株PXO99A中克隆了H2O2降解基因ahpC,发现其编码的烷基过氧化氢酶AhpC在所测定的不同种病原细菌中的蛋白序列高度保守;采用RT-PCR方法分析了基因的转录结构特征,发现ahpC基因与酶电子供体基因ahpF组成了同一个转录单元;通过对ahpCp-lacZ活性检测,发现该启动子活性显著地受转录调控因子OxyR的正调控.此外,利用表达载体pET-28a(+)对ahpC基因进行了原核表达,经诱导后获得了可溶性的靶蛋白,可用于后续的生物学功能的分析.     

水稻白叶枯病菌第二信使c-di-GMP代谢酶基因的预测和分析

旨在从水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)中鉴定出含有GGDEF结构域的鸟苷酸环化酶(DGC)和含有EAL或HD-GYP结构域的磷酸二酯酶(PDE)编码基因。预测分析了Xoo已测序菌株中的GGDEF、EAL和HD-GYP结构域蛋白的种类、数量及其序列特征,鉴别了基序保守的DGC或PDE、基序退化的信号受体以及信号输入结构域,验证了部分不同类型结构域蛋白作为DGC/PDE、信号受体以及在细菌毒性调控等方面的功能。     

水稻白叶枯病菌c-di-GMP受体Clpxoo关键结合功能位点的确定

旨在确定水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)c-di-GMP信号受体Clpxoo的关键功能位点。通过对Clpxoo蛋白氨基酸位点基因突变,表达载体构建、蛋白诱导表达及其Ni-NTA Resin亲和层析,进行了Clpxoo及其点突变蛋白的原核表达和产物纯化;通过等温滴定量热法(ITC),检测了Clpxoo及其点突变蛋白与c-di-GMP的结合作用。利用基因定点突变和桥接PCR方法,在优化的诱导表达和纯化条件下,成功地获得了Clpxoo点突变蛋白和与c-di-GMP不发生结合的Clpxoo点突变体。结果表明,Clpxoo蛋白第70位天冬氨酸和第99位谷氨酸是与c-di-GMP结合的关键功能位点。     

水稻白叶枯病菌wxoC和wxoD基因功能的初步研究

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)是目前发现的危害较大的水稻病原细菌之一,可导致水稻减产。本研究以广西菌株Xoo K74为出发菌株,通过在wxoC和wxoD双基因功能被破坏的突变体中分别回补wxoC或wxoD基因发现:wxoC基因影响病菌的致病力,降低了菌体对有机溶剂的耐受性,部分影响细菌生物膜的产生和胞外多糖的分泌;wxoD基因影响细菌胞外多糖的合成、运动能力、对渗透压的耐受性和细菌的生长情况,并且部分影响生物膜的产生,但该基因对致病力贡献很小,具体原因有待进一步的研究。     

水稻白叶枯病菌EAL结构域蛋白VieAxoo基因缺失突变和功能分析

摘要：【目的】旨在揭示水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, 简称Xoo) 环鸟苷二磷酸（c-di-GMP）信号蛋白VieAxoo的生物学功能。【方法】本研究通过标记置换法对vieAxoo基因(PXO_04753)进行了缺失突变研究,采用表性测定进行了部分功能鉴定。【结果】从野生型菌株PXO99A中克隆的vieAxoo基因序列与其它病原黄单胞菌的同源序列高度保守。VieAxoo具有参与c-di-GMP降解的磷酸二酯酶（PDE）EAL结构域和磷酸信号识别受体REC结构域     

水稻白叶枯病菌opsX基因功能的初步分析

水稻白叶枯病(bacterial leaf blight,BLB)是水稻生产中最严重的细菌性病害之一。本研究发现水稻白叶枯病菌广西菌株K74(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae K74,Xoo K74)的ops X基因缺失突变后致病力基本完全丧失,研究还证明该基因与胞外多糖分泌、铜离子耐受、苯耐受、氯化钠耐受、生物膜合成等相关,此外还发现突变体对氧化物及表面活性剂SDS更为敏感。互补菌株的相关表型和致病力基本可以回复至野生型水平。本研究为ops X基因进一步分子水平的研究提供了线索。     

水稻与白叶枯病菌互作机制研究进展

水稻白叶枯病由Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)致病菌引起,为水稻三大病害之一,对世界水稻生产造成了严重危害.水稻与Xoo互作符合“基因对基因”假说,是研究植物与细菌互作的典型模式系统.水稻基因组以及Xoo基因组测序的完成,极大地推动了水稻-Xoo互作分子机理的研究.就有关水稻与Xoo互作机制的最新研究进展作一概述.     

重组大肠杆菌表达水稻白叶枯病菌FtsZ蛋白

旨在通过现代分子生物学技术制备水稻白叶枯病菌FtsZ蛋白。以水稻白叶枯病菌总DNA为模板,采用巢式PCR方法扩增获得水稻白叶枯病菌fts Z基因,构建fts Z基因的表达载体p ET-22b-ftsZ,转化表达宿主E.coli BL21后,经PCR、Nde I/Xho I双酶切及测序鉴定、阳性克隆子经IPTG诱导表达,融合蛋白经镍柱纯化后,通过SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定。结果显示,水稻白叶枯病菌ftsZ基因的重组表达载体构建成功,且阳性克隆子在IPTG的诱导下表达了Fts Z-6×His融合蛋白,并通过镍柱纯化获得了电泳纯的Fts Z-6×His融合蛋白。     

水稻白叶枯病菌核苷酸信号受体蛋白Clpxoo的分子鉴定及其功能

【目的】本文的目的为阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, 简称Xoo)核苷酸信号途径及其作用机理。 【方法】本研究对推导的信号受体蛋白Clpxoo进行了基因克隆、序列分析、缺失突变和互补及其相关表型的鉴定。【结果】克隆的clpxoo基因序列与大肠杆菌crp和铜绿假单胞菌vfr的同源性较高,与其它几种病原黄单胞菌clp高度保守。Clpxoo序列N端具有环化核苷酸cNMP结合结构域(CAP_ED?),C端具有保守的DNA结合结构域(HTH_CRP)。用双交换法构建了基因缺失突变体(△clpxoo)。与野生型菌株PXO99A相比,△clpxoo的运动性、胞外多糖产生能力和对H2O2的抗性均显著降低,基因互补可使之部分恢复;△clpxoo胞外酶产生和对烟草致敏性无显著改变。【结论】Clpxoo可能作为全局性的保守调控因子之一,调控了Xoo的鞭毛运动性、胞外多糖产生和对H2O2的抗性。     

糖基转移酶基因rbfCxoo缺失突变导致水稻白叶枯病菌毒性表达增强

摘 要：【目的】阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,简称Xoo)基因组中推导的脂多糖O抗原合成蛋白基因rbfCxoo (XOO2599) 的结构和生物学功能。【方法】通过基因克隆、序列分析、缺失突变和表型测定,对rbfCxoo的分子特征及其功能进行了鉴定。【结果】 用特异性引物进行PCR扩增,从野生型菌株PXO99A基因组DNA中成功地获得了与己测序菌株KACC10331序列完全一致的全长基因序列; RbfCxoo序列N端和C端分别具有一个糖基转移酶的保守结构域(Glycos_transf_2)。用标记置换法获得了基因缺失突变体△rbfCxoo。与PXO99A相比,△rbfCxoo 脂多糖O抗原合成能力并未发生变化,但鞭毛素糖基化能力有所降低。此外,△rbfCxoo鞭毛运动性、生物膜形成和胞外纤维素酶和木聚糖酶活性都无明显改变,但对水稻的致病性显著增强,毒性相关基因的表达也有所增加。【结论】RbfCxoo可能与细菌鞭毛素糖基化修饰以及毒性表达有关。     

水稻白叶枯病菌受寄主诱导启动子的克隆

用一个具链霉素（Ｓｍ）抗性,含无启动子ＣＡＴ基因的广宿主启动子探针质粒ｐＩＪ３１００．用鸟枪法克隆水稻白叶枯病菌染色体ＤＮＡ的ＢａｍＨ１酶切片段,重组质粒转化大肠杆菌ＥＤ＿（８７６７）,在含链霉素和氯霉素的ＬＢ平板上筛选含有水稻白叶枯病菌启动子活性片段的转化子。在帮助质粒ｐＲＫ２０１３的帮助下,通过三亲交配,将转化子中重组质粒转移进野生型的水稻白叶枯病菌中去,在分别含有链霉素和氯霉素的ＰＳＡ对照平板上筛选对热氯霉素敏感的接合子。随机挑取２００个该接合子,接种用氯霉素处理的水稻感病品种金南风,得到１５个比对     

水稻白叶枯病菌单抗杂交瘤细胞株的建立及应用研究

经水稻白叶桔病原细菌(Xanthomonas campestris pv．oryzae)菌株Ks-6-6、Os-213、Yz－32,Yz－34,Yz－24’免疫的BALB／c小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞sP2／0融台、筛选和克隆化,共获得12株稳定分泌该病原细菌单克隆抗体的杂交瘤细胞株。其抗体分属IgG3和IgG2b亚类。抗体与其它主要病原细菌的种或致病变种无交叉反应,能区分水稻自叶枯病原细菌3个不同血清型的菌株。腹水抗体效价在1：10　³--1：10⁶左右。初步用于抗原决定簇的识别,能区分出6个抗原决定簇,并能将获得的63个菌株分为9个菌株组。     

水稻白叶枯病菌pxo_04104基因功能的初步分析

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)是一种重要的植物病原细菌,可以引起水稻白叶枯病,使水稻减产。本研究通过对Xoo K74 Tn5插入突变体库进行致病力检测、质粒拯救定位发现pxo_04104基因与Xoo致病相关,pxo_04104基因编码periplasmic beta-glucosidase(周质β-葡萄糖苷酶)。该基因的缺失突变体及其互补菌株生理生化表型检测显示缺失突变体致病力、抗渗透压能力显著下降,其互补菌株致病力可恢复到野生型水平的84.2%,抗渗透压能力也可恢复。本研究为深入研究pxo_04104基因致病分子机理提供了线索。     

水稻白叶枯病菌和水稻细菌性条斑病菌的实时荧光PCR快速检测鉴定

成功建立了水稻白叶枯菌与水稻细菌性条斑病菌快速检测鉴定的实时荧光PCR方法。根据含铁细胞接受子基因设计两菌的通用引物PSRGF/PSRGR（扩增一个152bpDNA片段）和特异性探针（Baiprobe和Tiaoprobe）,并对13种细菌和1种植原体进行实时荧光PCR。结果表明,两个特异性探针能分别特异性检测到目标病原菌产生荧光信号而其它参考菌不产生荧光信号。检测的绝对灵敏度是30.6fg/μL质粒DNA和103CFU/mL的菌悬浮液,相当于1个细菌细胞的基因,比常规PCR电泳检测高约100倍,相对灵敏度为105CFU/mL。整个检测过程只需2h,完全闭管,降低了污染的机会,无需PCR后处理。 用这两个特异性探针分别对自然感染白叶枯菌和条斑菌的叶片DNA提取液和种子浸泡液进行实时荧光PCR,结果均可特异性检测到目标菌的存在并完全可将两种病原细菌区分开来,且只需03g叶片和10g种子。     

水稻白叶枯病菌△rpfxoo基因缺失突变体DSF信号产生和毒性表达

[目的]旨在阐明3个DSF/Rpfxoo信号系统成员RpfFxoo、RpfCxoo和RpfGxoo在水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)毒性表达中的功能.[方法]用标记置换法缺失突变rpfFxoo、rpfCxoo和rpfGxoo基因,测定突变体及其互补菌株的DSF(diffusible signal factor)信号分子产生、胞外多糖(EPS)产生及其对水稻的致病性.[结果]从野生型菌株PX099A 基因组中克隆了推测与DSF信号生成和传导有关的基因rpfFxoo、rpfCxoo和rpfGxoo,获得了相应的单基因或双基因缺失突变体.与PX099A 产生DSF相比,△rpfFxoo、△rpfY+Cxoo和△rpfr+Gxoo均不产生DSF,△rpfCxoo过量产生,△rpfGxoo产量降低;rpfFxoo、rpfCxoo和rpfGxoo可以分别互补Xoo和Xce的相应基因突变体,恢复DSF产生表型.除△rpfFxoo的EPS产生无明显变化外,其余突变体的均显著减少.所有突变体对水稻的致病性均显著下降.[结论]RpfFxoo、RpfCxoo和RpfGxoo调控了Xoo的DSF信号生成、EPS产生和致病性.     

水稻白叶枯病菌Δrpfxoo基因缺失突变体DSF信号产生和毒性表达

【目的】旨在阐明3个DSF/Rpfxoo信号系统成员RpfFxoo、RpfCxoo和RpfGxoo在水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)毒性表达中的功能。【方法】用标记置换法缺失突变rpfFxoo、rpfCxoo和rpfGxoo基因,测定突变体及其互补菌株的DSF(diffusible signal factor)信号分子产生、胞外多糖(EPS)产生及其对水稻的致病性。【结果】从野生型菌株PXO99A基因组中克隆了推测与DSF信号生成和传导有关的基因rpfFxoo、rpfCxoo和rpfGxoo,获得了相应的单基因或双基因缺失突变体。与PXO99A产生DSF相比,ΔrpfFxoo、ΔrpfF+Cxoo和ΔrpfF+Gxoo均不产生DSF,ΔrpfCxoo过量产生,ΔrpfGxoo产量降低;rpfFxoo、rpfCxoo和rpfGxoo可以分别互补Xoo和Xcc的相应基因突变体,恢复DSF产生表型。除ΔrpfFxoo的EPS产生无明显变化外,其余突变体的均显著减少。所有突变体对水稻的致病性均显著下降。【结论】RpfFxoo、RpfCxoo和RpfGxoo调控了Xoo的DSF信号生成、EPS产生和致病性。     

水稻白叶枯病菌T3SS基因表达及其调控网络

植物病原细菌III型分泌系统(T3SS)在其毒性表达及与寄主互作中具有重要的功能。水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)hrp基因簇编码了T3SS装置,将毒性效应子蛋白分泌到水稻细胞内,抑制和破坏寄主免疫反应,或诱导感病基因表达,以达到成功侵染的目的。hrp基因表达受到严格调控,在模拟水稻内环境的贫瘠营养培养基中被诱导表达;hrp和效应子基因均受调控蛋白HrpG和Hrp X的调控。此外,hrp基因还受到其它毒性调控网络重要因子的调控,包括双组分调控因子、转录调控因子、DNA/RNA结合蛋白、糖代谢和c-di-GMP信号因子。结合本实验室的研究结果,综述了Xoo T3SS表达调控及其致病机理的研究进展,以期为水稻细菌病害发生机理的解析及其有效防控措施提供一些新见解、思路和途径。     

水稻白叶枯病菌中超氧阴离子的非酶来源分析

以电子自旋共振法及羟胺氧化法检测超氧阴离子,分析水稻白叶枯病原细菌OS-14细胞中超氧阴离子的来源。结果显示,OS-14细胞中的超氧阴离子释放活性主要位于胞外,因此胞外组分很可能为主要的释放位点。实验从多个角度排除了胞外组分中蛋白质酶类分子对超氧阴离子释放贡献的可能性,有机酸分子有可能是水稻白叶枯病菌OS-14细胞胞外组分中超氧阴离子释放的非酶分子。