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由黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)引起的水稻白叶枯病(Bacterial Blight,BB)是世界水稻主产区的主要细菌病害,在分子水平上寻找病原菌的致病因子,是防治水稻白叶枯病的新途径。而且,Xoo是研究“植物-病原细菌”互作的重要模式菌,水稻抗病基因与Xoo无毒基因之间是典型的“基因对基因”关系。黄单胞杆菌的III型分泌系统(TypeIII secretion system,T3SS)效应子蛋白TAL-effector(Transcription Activator Like effector)是其最重要的致病因子之一。近年来,越来越多的水稻抗白叶枯病新基因的鉴定以及黄单胞杆菌TAL-effector与寄主互作的分子密码的揭示,为研究病原菌与水稻的分子互作机理打开了新视角。本论文包括两个部分:一,以病原菌为研究对象,筛选Xoo突变体并研究其致病因子;二,从病原菌无毒效应子与水稻抗病基因分子互作的视角,研究无毒效应子AvrXa23与水稻抗病基因HR2的分子互作模式。获得主要结果如下:关于水稻白叶枯病原菌PXO99突变体的筛选及致病因子研究:1.通过筛选PXO99的Tn5转座子插入突变体库,获得了4个在感病水稻材料JG30上致病性下降或丧失的突变体菌PXM36、PXM37、PXM69和PXM73;2.利用PCR和Southern杂交的方法对上述4个致病突变体菌进行了分子检测,结果表明,突变体中Tn5转座子均为单拷贝插入;3.利用PCR-Walking的方法获得了上述4个致病突变体Tn5插入位点的侧翼序列,明确了PXM36、PXM37、PXM69和PXM73突变体中Tn5插入破坏的基因分别为:gspE、eglB、hrcQ和gspD;4.通过功能回补、构建KAN插入突变体、RT-PCR、纤维素酶活性检测等实验,明确了gspE、eglB、hrcQ和gspD基因编码的GspE、Endoglucanase、HrcQ和GspD是水稻白叶枯病菌PXO99的致病因子。其中,GspD和GspE是II型分泌系统结构蛋白,gspD和gspE基因突变使II型分泌系统装置被破坏,影响纤维素酶等胞外酶的分泌,从而导致致病性下降;Endoglucanase是纤维素酶的主要成分,eglB基因被破坏,Endoglucanase的合成受阻,病原菌降解植物细胞壁的能力降低,导致其致病性下降;HrcQ是III型分泌系统(T3SS)的组成蛋白,hrcQ基因突变,导致菌株的致病性完全丧失。关于水稻白叶枯病菌无毒效应子AvrXa23与水稻抗病基因HR2的分子互作研究:5.对含有Xa23基因的TAC克隆T189进行序列分析,预测了4个启动子区,通过构建驱动GUS基因的植物表达载体注射本明烟检测启动子的功能,意外发现P4(1.7K片段)能够使烟草叶片产生HR反应,因此确定1.7K片段作为研究重点;6.对1.7K片段进行了系列缺失突变,利用本明烟瞬时表达系统发现1.7K片段中的一个216bp和另一个210bp DNA区段对HR的产生至关重要;7.生物信息分析发现216bp和210bp DNA区段之间存在一个ORF,命名为HR2。构建HR2基因系列植物表达载体,本明烟瞬时表达实验确定由HR2基因编码的蛋白累积是使烟草叶片产生HR反应的原因;8.来自白叶枯病菌PXO99的无毒因子AvrXa23与216bp缺失突变体共注射,确定HR2基因上游-233~-116的118bpDNA序列接受AvrXa23的诱导;9.提出无毒因子AvrXa23与HR2基因的互作模式:在烟草中,AvrXa23特异识别并结合HR2基因启动子区118bpDNA序列,诱导HR2基因的表达,HR2基因过表达产生的蛋白累积激发注射区烟草叶片产生HR反应。