四個水稻白葉枯病菌IAA合成基因調控致病機理研究.pdf

1、水稻白葉枯病是水稻上最重要的細菌性病害之一，可導致水稻癟粒、青米粒、千粒重降低，在我國乃至東南亞的某些地區(qū)甚至成為主要病害，危害巨大。其病原菌是Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)，屬于稻黃單胞桿菌。在自然界中，一方面植物依靠其體內的比較完備的防御系統(tǒng)來抵抗病原菌的入侵，另一方面病原菌為了生存需要不斷的進化，產生多種致病因子以突破這些防御系統(tǒng)來獲得更多的營養(yǎng)物質和生存空間。植物與病原菌間的相互作用目前已成為

2、植物病理研究的熱點和重要分支。
　　植物激素(hormone)是指在植物體內合成的微量有機物質，并在植物細胞分裂、生長、分化、休眠和衰老過程中起著重要的作用。研究發(fā)現，很多植物病原菌也能合成類似植物激素的化合物，并利用這些物質影響并擾亂寄主植物正常的生長代謝過程，最終導致植物矮化、徒長、畸形等很多形態(tài)上的病變。進一步研究發(fā)現水稻黃單胞桿菌可以合成IAA，并且IAA對于Xoo侵染水稻的過程起到毒性因子的作用，Xoo侵染誘導水稻局部積

3、累IAA，并導致水稻IAA合成相關基因吲哚-3-乙醛氧化酶（indole-3-acetaldehyde oxidase，AAO）和腈水解酶(nitrilase，NIT)的上調表達。
　　本研究以前期同源重組得到的四個預測與IAA合成相關基因的PXO99A突變菌株（P△pxo_04004、P△pxo_04823、P△pxo_00867和P△pxo_03584）及其互補菌株(CP△pxo_04004、CP△pxo_04823、CP△p

4、xo_00867和CP△pxo_03584)為研究對象，驗證了上述菌株在IAA合成中的作用，發(fā)現突變菌株IAA產量均下降。利用原核表達成功表達出pxo_04823、pxo_00867所編碼的蛋白，但未能在體外實驗中檢測出相關腈水解酶的活性。同時，致病性檢測發(fā)現4個IAA合成相關基因的缺失突變體，致病力均比野生型菌株提高;為解釋IAA突變菌株致病性提高的可能機制，利用XOM培養(yǎng)基誘導病原分泌蛋白，并利用雙向電泳和質譜分析等技術進行分析。研