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水稻黄单胞菌能够引起水稻上两种重要病害,分别是白叶枯病和细菌性条斑病,这两种病害的病原物分别是Xanthomonas orzae pv. oryzae (Xoo)和X.oryzae pv. orgzicola (Xooc)。本研究对Xoo公布全基因组的3个菌株(PX099A.KACC10331和MAFF311018)以及Xooc已公布全基因组的1个菌株(BLS256)共4个进行了比较基因组学研究,得到了Xoo的PX099菌株的特异性基因。经比较分析,从中选择了pai2基因作为致病候选基因进行了敲除与功能研究。(一)利用德国比勒费尔德大学开发的在线比较基因组学工具EDGAR1.2系统对3个Xoo菌株的基因组与1个Xooc菌株的基因组进行了比较研究,结果表明：Xoo的核基因组为3184个,Xoo和Xooc共有的核基因组为2925个,故得知Xoo相对于Xooc的特有基因共259个。这些基因分为几类：假基因59个,转座酶67个,噬菌体蛋白28个,以及其余基因105个。根据文献报道得知,假基因、转座酶以及噬菌体蛋白可能与致病性无关,故推测可能与Xoo的致病性相关的基因存在于剩余的105个基因中。其中pai2基因经转录翻译得到转录调控蛋白,该物质对致病性的影响已经在多种致病菌中得到报道。值得注意的是,Xoo的3个菌株中pai2基因都存在2个并且连续,而Xooc菌株中只存在1个。本研究中将Xoo的PX099菌株中2个pai2基因分别命名为pai2A和pai2B,其合称为pai2,并且对PX099菌株中的pai2基因同时进行了定向敲除。(二)根据GeneBank(?)数据库中Xoo PX099的pai2基因序列设计引物,采用PCR方法从Xoo PX099中克隆了pai2同源基因,命名为pai2Xoo。通过同源重组的方式成功构建了]PXO99菌株pai2基因的插入突变体,经PCR和Southern杂交验证确认。利用剪叶接种法接种感病寄主IR24,发现突变体的致病能力降低。推测,pai2基因在白叶枯病菌的致病过程中存在一定的作用。