水稻黄单胞菌分子群体结构和致病性研究
水稻两个最重要的细菌性病害水稻白叶枯病(BLB)和细菌性条斑病(BLS)严重制约着世界水稻产区的水稻产量，尤其是在亚洲和部分非洲产区。该两种病害分别由水稻黄单胞菌水稻致病变种(Xoo)和水稻黄单胞菌栖稻致病变种(X.oryzae pv.oryzicola，Xoc)引起。病菌成功地感染植物组织并且快速繁殖依赖于自身提供的大量致病因子，包括三型分泌系统(typeⅢ secretionsystem，T3SS)及其分泌的效应物。本论文利用野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris, Xcc)中无毒蛋白AvrBs1的功能区AvrBs(1)59-445作为报告子，在Xoo中国菌株13751中鉴定了9个三型分泌系统分泌的非转录激活因子样(non-TAL)效应物。其中，XopAE13751是第一次通过实验证实为Xoo的三型分泌效应物。通过构建编码这些效应物基因的突变体，检测其在水稻特优63上的致病性，证实xopR13751与病原菌Xoo的毒性有关，是一个毒性基因。同时，本论文证明Xoo中国菌株13751中预测的次级代谢阻遏蛋白(repressor ofsecondary metabolism)基因rsmA正向调控编码致病因子基因的表达，包括三型分泌系统，胞外酶及可扩散信号因子(diffusible signal factor)。进一步发现，黄单胞菌属中，non-TAL效应物基因xopO具有窄范围分布，仅存在于辣椒斑点病菌(Xe)和Xoc，不存在于Xoo，但是，xopO在Xoc中不是作为植物宿主和组织特异性的决定子。最后，为了更好地监测BLS的流行和鉴定Xoc区域性的群体结构，本论文发展了一个快速的、可信赖的和低成本的Xoc分类方法:可变数目串联重复序列(Variable number oftandem repeat(VNTR))。基于Xoc1个(菲律宾菌株BLS256)完整的基因组序列和2个(中国菌株GX01和非洲菌株MAI10)草稿基因组序列，预测了28个VNTR位点。通过利用这些VNTR位点，检测了来源于亚洲和非洲的20个Xoc菌株中这些位点的重复数，发现其中25个VNTR位点在不同菌株中的重复数具有多样性。基于这25个VNTR数据的结合(MLVA-25)构建的进化树显示大部分亚洲菌株可以很清楚地区别于非洲菌株。与以前的报道一致，一个马里菌株MAI3与亚洲菌株的进化非常相似，推测该菌株有可能是从亚洲传播到非洲的。总之，该研究成功地建立了一个新的基于VNTR的分类方法，该方法适合研究Xoc的群体结构和监测BLS的流行。
分泌效应物;水稻黄单胞菌;分子群体结构;调控编码
广西大学
博士
微生物学
冯家勋;Ralf Koebnik
2012
中文
S435.111
236
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）