【摘 要】
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野油菜黄单胞菌野油菜致病变种（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）是引起十字花科类植物发生黑腐病的一种革兰氏阴性细菌,造成全球蔬菜产业严重的经济损失。由于Xcc可感染模式植物拟南芥,其已经成为研究植物病原菌发病机制和分子机理的重要模式细菌。螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix,HTH）是在原核基因的激活蛋白和阻遏蛋白中发现的调控蛋白,是一
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野油菜黄单胞菌野油菜致病变种（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）是引起十字花科类植物发生黑腐病的一种革兰氏阴性细菌,造成全球蔬菜产业严重的经济损失。由于Xcc可感染模式植物拟南芥,其已经成为研究植物病原菌发病机制和分子机理的重要模式细菌。螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix,HTH）是在原核基因的激活蛋白和阻遏蛋白中发现的调控蛋白,是一种同源二聚体。HTH基序大约由20个氨基酸组成,含有两个α螺旋和一个连接型转角。HTH在基因表达调控中起到非常重要的作用,存在于所有已知的LysR类转录调节因子中。本研究以同一个基因簇中3个LysR类转录调节因子（VrhA,VrhB和VrhR）为研究对象,通过基因敲除和致病性分析确定它们在Xcc与宿主互作过程中的作用,分析了VrhA,VrhB和VrhR对Xcc致病相关因子的影响。本研究的主要结果如下:（1）通过生物信息学推测发现VrhR只含有HTH（helix-turn-helix）结构域;在基因组上vrhR位于其它两个LysR类转录调节因子（vrhA和vrhB）之间,但转录方向相反。但经RT-PCR和启动子-GUS报告系统分析发现vrhR的DNA双链都能转录,可能编码两个基因vrhR和vrhC;（2）RT-PCR分析表明vrhA,vrhC和vrhB三个基因位于同一个操纵子上;（3）通过构建vrhR、vrhA,vrhB及vrhB/vrhR/vrhA（（vrhA-vrhR-vrhB）三个基因突变）突变体,并接种西兰花后发现vrhR突变会提高Xcc的致病能力,但vrhA,vrhB,vrhB/vrhR/vrhA的突变对病原菌的致病能力没有影响。同时分析了一些致病性相关因子,如胞外酶,运动性等,发现vrhR/vrhC、vrhA,vrhB及vrhB/vrhR/vrhA的突变均不影响细菌的运动性及胞外酶（蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶）的活性;（4）通过RNA测序（RNA-seq）比较突变体vrhR和野生型Xcc 8004的基因表达性差异。结果显示vrhR突变导致大多物质跨膜转运及胞外酶作用相关基因表达上调,下调基因主要与氧化还原反应相关,但具体功能有待进一步研究。综上所述:本课题研究了三个位于同一操纵子上的LysR类转录调节因子（VrhR、VrhA,VrhB）,探索了三者的转录方向和关系;分析了其对Xcc致病性及相关致病因子的影响,发现VrhR负调控病原菌与植物的相互作用,但VrhA和VrhB并不参与致病力的调控,且其致病性与胞外酶、运动性等致病因子无关。通过RNA-seq发现了vrhR突变体中大量具有功能特性和差异性表达的基因,为进一步了解LysR类转录调节因子VrhR的功能及其调控通路奠定了基础。
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