【摘 要】
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植物病原细菌在寄主植物上的过敏反应(HR)起始被认为是一种“抗病现象”受到广泛关注,而病原细菌在非寄主植物上的HR症状也是判定一个细菌分离物是否具有植物致病性的重要指
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植物病原细菌在寄主植物上的过敏反应(HR)起始被认为是一种“抗病现象”受到广泛关注,而病原细菌在非寄主植物上的HR症状也是判定一个细菌分离物是否具有植物致病性的重要指标。因为HR现象与植物病原菌的致病性及寄主和非寄主植物的抗病性有着重要的关系,因此研究植物病原细菌在寄主或非寄主上激发或抑制HR的机制对于阐释植物细菌致病机理,植物病害抗病机理和病原细菌与寄主的互作关系具有十分重要的意义。
本研究将前期从水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)PXO99A基因文库中获得的一个基因组克隆pA254重新导入水稻黄单胞菌PXO99A、RS105和OS198,验证了其抑制这些病原菌野生菌株在烟草上激发过敏反应表型的功能。
利用Tn5插入法构建了pA254的突变体文库,获得了164个突变体,将其中34个突变的质粒重新转化PXO99A,测定转化子在烟草上激发HR的能力。结果发现,其中编号为1和4的两个突变质粒,使pA254抑制HR的功能丧失。酶切发现这两个克隆具有相同的条带,证明插入位置可能是相同的。用Tn5上的引物测序,分析Tn5的插入部位,发现1,4号克隆上的Tn5转座子插入在pA254上的谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因上。
为进一步确定GST抑制烟草HR反应的功能,用PCR法克隆了GST的CDS序列。并将其克隆在可以转化黄单胞菌的载体pHM1上,获得pHM1-GST。将pHM1—GST转化PXO99A,获得转化子PXO99A/pHM1-GST,测定其激发烟草HR的能力,结果发现,该转化子不能在烟草上激发HR反应,这说明GS工具有和pA254一样的抑制黄单胞菌在烟草上产生HR的功能。
用overlap PCR法构建了GST基因的基因缺失重组体,将其转化PXO99A,获得发生双交换的突变体PXO△GST,测定该突变体在烟草上激发HR的能力,结果显示,PXO99A基因组上GST基因的缺失不影响其在烟草上激发HR。再将pHM1-GST转入GST缺失突变体PXO△GST后,测定其在烟草上激发HR的能力,结果发现,互补子不能在烟草上激发HR反应。
由此可见GST基因本身不影响黄单胞菌在烟草上激发HR反应。而当GST被导入黄单胞菌中或是GST缺失的黄单胞菌中时,其在基因组外的表达却能够抑制在烟草上激发HR反应。对于GST到底以怎样的一个机制抑制黄单胞菌在烟草上激发HR,还有待更深入的研究。
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