论文部分内容阅读
水稻细菌性褐条病是影响水稻生产的一种非常重要的病害，危害严重，在国外水稻种植地区普遍发生，我国近年来各地陆续有该病发生的报道。水稻细菌性褐条病的病原菌为燕麦噬酸菌燕麦亚种Acidovorax avenae subsp.avenae(Aaa)。本实验室的前期研究已发现Aaa菌株RS-1中存在六型分泌系统(T6SS)，且在Aaa的致病过程中起着异常重要的作用;近期本实验室通过序列比对等生物信息学方法发现Aaa菌株RS-2中也含有25个T6SS基因，但其致病性比菌株RS-1弱，此时，迫切需要搞清楚T6SS在Aaa菌株RS-2致病中的功能。 本研究在通过同源重组法构建了菌株RS-2的25个T6SS基因突变体及7个相关回补体的基础上，测定和分析它们的致病性、生长曲线、生物膜形成、游动性和效应蛋白分泌等毒力相关表型，结果发现pppA，clpB，hcp，dotU，icmF，impJ，impM和8个vgrG(1-8)基因突变会导致菌株RS-2的致病性和Hcp效应蛋白的分泌显著降低，其中致病性降低了17.47～56.40％，Hcp蛋白分泌减少了37.78～68.46％，由阳性降至阴性;在培养12、24和48 h时，25个基因的突变均显著降低菌株RS-2的OD600; pppA，clpB，icmF，impJ和impM基因突变显著降低菌株RS-2的生物膜形成，孵育48 h后降低了38.3～56.4％; clpB，icmF和hcp基因的突变显著影响菌株RS-2的游动性，生长48 h时菌落平均直径减少了44.00～46.80％;同时对致病性降低最为显著的7个突变体构建了相应的回补体(pppA-comp，clpB-comp，hcp-comp，dotU-comp，icmF-comp，impJ-comp和impM-comp)，生物学测定发现这些回补体与菌株RS-2野生型在致病性、生长、生物膜形成、游动性以及效应蛋白Hcp分泌等无显著性差异。 本研究表明T6SS中pppA，clpB，hcp，dotU，icmF，impJ，impM和vgrG(1-8)基因对水稻细菌性褐条病菌菌株RS-2的毒力的重要性。同时，这些毒力相关基因的突变也显著降低了Hcp蛋白的分泌，突出表明这15个T6SS基因可能通过减少Hcp蛋白的分泌起作用。pppA，clpB，imcF，impJ和impM基因的突变显著降低了菌株RS-2的生物膜形成，clpB，hcp和icmF基因的突变会显著性抑制菌株RS-2的游动性。说明pppA，clpB，hcp，dotU，icmF，impJ和impM基因还可能通过影响其它表型来减弱Aaa的毒力。综上所述，这项研究清楚地揭示了T6SS在水稻细菌性褐条病菌毒力机制中的作用，展示了T6SS各个基因功能的多样性，进而为完整揭示水稻细菌性褐条病菌的致病机理提供了理论基础。