水稻白叶枯病菌群体感应系统对T3SS基因表达的调控作用分析     

霍欢  孙蕾  田芳  陈华民  何晨阳 《植物病理学报》2012,42(6):620-625

 为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)利用DSF信号群体感应(QS)系统对毒性表达进行调控的机理,本研究对编码QS的rpf基因进行了分子鉴定, 分析了Δrpf基因突变体在水稻叶组织中的种群量变化, 利用RT-qPCR方法定量测定了编码T3SS的hrp基因转录本以及rpf基因自身表达。结果表明,rpfF、rpfC和rpfG基因与几种主要植物病原黄单胞菌同源序列高度保守;RpfF是烯脂酰辅酶A水合酶家族成员之一,RpfC含有组氨酸磷酸激酶结构域(HisKA)和磷酸受体结构域(REC),RpfG含有REC和HD-GYP结构域;Δrpf突变体在水稻叶组织中的种群量及其扩展能力均明显下降; hrp基因转录显著地受到QS调控;rpf基因表达与Xoo种群密度密切相关。因此,Xoo QS系统显著地调控了hrp基因的表达,在QS与T3SS表达之间存在一个信号通路。  相似文献   

转录激活因子FleQxoo原核表达及其与鞭毛基体基因fliExoo启动子的结合     

傅本重  吴茂森  陈华民  何晨阳 《植物病理学报》2009,39(5):476-481

 为了阐明转录激活因子FleQxoo对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)鞭毛基体基因fliExoo的转录调控机理,本研究用PCR方法从Xoo野生型菌株PXO99^A中克隆了fleQxoo基因,构建了原核表达载体pET21-fleQxoo,在大肠杆菌BL21(DE3) pLysS中进行了诱导表达,通过Ni-NTA亲和层析纯化得到FleQxoo蛋白;EMSA检测到FleQ-xoo与鞭毛基体基因启动子fliExoo-p片段的特异结合作用。这些结果为阐明FleQxoo直接调控鞭毛基体基因fliExoo的转录提供了分子证据。  相似文献   

防御相关激素与纹枯病菌处理下水稻VQ基因家族的转录分析     

肖婷  王海华  申权  郑逢盛  周定港  彭喜旭 《植物病理学报》2021,51(1):11-18

 VQ蛋白与WRKY转录因子互作,调节植物防御反应。本研究分析了水稻VQ基因家族在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET) 3种防御相关激素和纹枯病菌(Rhizoctonia solani)处理下的转录表达谱。结果表明,水稻VQ基因家族有1/3以上成员至少响应一种处理,OsVQ2、-11和-35的表达在3种激素处理下均显著上调,其中OsVQ2的表达还受R. solani显著诱导。特别是,OsVQ2、-35、-34、和-37分别在SA、JA、ET和R. solani处理下诱导最为明显。启动子顺式元件分析表明,包括W-box核心序列在内的病原响应元件和叶肉组织表达元件CACTFTPPCA1在响应R. solani的VQ基因启动子区域富集,与R. solani侵染下的VQ基因表达特征和纹枯病危害寄主的组织特征基本符合。这些发现提示部分水稻VQ基因可能通过SA、JA或ET信号途径参与了对纹枯病的防御反应,为解析基因功能指明了方向。  相似文献   

H₂O₂对水稻白叶枯病菌过氧化氢酶相关基因crg表达的诱导作用   总被引：1，自引：0，他引：1  

周建波  吴茂森  胡俊  何晨阳 《植物病理学报》2009,39(4):399-404

 为了阐明H₂O₂对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)过氧化氢酶(CAT)相关基因(crg)表达的诱导作用,本研究定量分析了在水稻细胞-Xoo互作体系及其加入H₂O₂清除剂CAT后H₂O₂产量和crg表达;外源添加H₂O₂后的病菌生长和crg表达。结果表明:在互作条件下,H₂O₂含量稳定增加,10 h可达到峰值;在互作6 h时crg显著地被诱导表达;加入CAT显著地降低了H₂O₂含量和crg表达;在外源H₂O₂胁迫条件下,H₂O₂以浓度效应的方式影响病菌增殖,显著地诱导了catB和srpA表达。因此,Xoo-水稻互作导致了H₂O₂的发生。无论是互作产生的还是外源的H₂O₂均显著地诱导了Xoocrg表达,从而活化了H₂O₂降解途径。  相似文献   

利用多重PCR诊断水稻白叶枯病和细菌性条斑病的复合发生     

李云飞  陈雪娇  杨雪  张爱芳  谷春艳  高同春  陈雨  姚剑 《植物检疫》2016,(1):48-52

为准确检测水稻白叶枯病菌、细菌性条斑病菌及这两种病菌的复合发生,利用软件DNAStar分析比较这两种菌的部分核酸序列,设计了检测这两种病菌的特异性引物。引物Xoo F-Xoo R能特异性扩增出水稻白叶枯病菌中一条大小162 bp的条带;引物Xooc F1-Xooc R1和Xooc F2-Xooc R2能够分别特异性扩增出水稻细菌性条斑病菌中690 bp和945 bp的条带。通过优化PCR反应条件,成功建立了多重PCR技术,可以对不同国家的水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌进行准确检测,对由这两种病菌引起的复合侵染实现了准确诊断。  相似文献   

水稻与白叶枯病菌互作的功能基因组学研究     

何晨阳  吴茂森 《植物保护》2007,33(5):95-96

水稻白叶枯病是水稻生产上重要的细菌病害之一。随着水稻和白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)全基因组序列的完成,该病害己成为植物-病原物互作研究的模式。水稻-Xoo互作涉及到寄主与病原菌因子的时空表达和严密调控。因此,阐明互作基因的表达调控机理,对于全面解析水稻-Xoo互作机制具有重要的科学意义。本文介绍了近年相关工作的研究进展。1Xoo基因鉴别和功能分析1.1Xoo侵染的基因表达谱和分子量化根据Xoo基因组序列信息,自主研制了载有调控基因、致病基因、特有基因以及保守基因特异片段的基因芯片,成功地用于在离体培养、…  相似文献   

水稻白叶枯病菌转录调控因子基因fleQxoo和σ⁵⁴因子基因rpoNxoo的分子鉴定   总被引：3，自引：1，他引：2  

张静  许景升  吴茂森  何晨阳 《植物病理学报》2008,38(5):449-455

 为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,简称Xoo)鞭毛生物合成及运动性的调控机理,本研究首先通过基因克隆、序列分析、缺失突变及表型测定,对转录调控因子fleQxoo和编码σ⁵⁴因子的基因rpoNxoo进行了分子鉴定。通过基因特异性扩增,成功地从Xoo菌株PXO99^A中克隆了fleQxoo和rpoNxoo。其基因序列与其它黄单胞病原菌中的同源序列高度保守。FleQxoo是NtrC家族激活蛋白成员之一,具有与σ⁵⁴作用的结构域和DNA结合保守结构域(HTH)。用标记交换法构建了△fleQxoo和△rpoNxoo基因缺失突变体。与PXO99^A相比,△fleQxoo和△rpoNxoo鞭毛产生能力丧失,运动性减弱,基因互补可以使之恢复;但其胞外纤维素酶和木聚糖酶活性以及对烟草叶片组织的致敏性无明显改变。因此,FleQxoo和σ⁵⁴主要参与了鞭毛生物合成及其运动性的调控。  相似文献   

水稻VQ37基因的克隆及其在病原侵染下的表达     

陶宗  王海华  肖婷  周定港  申权  彭喜旭 《植物病理学报》2020,50(2):183-192

 VQ蛋白作为转录辅助蛋白,在植物的生长、发育和抗逆等生理过程中发挥重要的调节功能。本研究采用RT-PCR从水稻叶片中克隆了VQ37基因的完整cDNA序列。VQ37 cDNA长622 bp,具有长为546 bp的完整开放读码框,编码蛋白质长181个氨基酸,具有FxxxVHxVTG的VQ基序变体。系统进化分析表明,水稻VQ37与短花药野生稻(Oryza brachyantha)、大麦(Hordeum vulgare)和Dichanthelium oligosanthes等禾本科植物亲缘关系近;除水稻旁系同源物VQ39外,VQ37与短花药野生稻中的XP 015699121亲缘关系最近。原生质体瞬间表达实验证实VQ37定位在细胞核中。荧光定量PCR分析显示,VQ37基因的组织特异性表达和诱导表达结果与启动子顺式元件预测基本一致。VQ37在叶片中的表达丰度最高,其次是叶鞘、茎、穗、根和花,在胚和胚乳中无表达。VQ37受纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)显著诱导,而不受白叶枯细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)诱导;与此一致的是,VQ37受真菌病原相关模式(PAMP)分子几丁质寡糖快速诱导,而不受细菌鞭毛蛋白flg22影响。茉莉酸甲酯和乙烯利能显著诱导VQ37的表达,而水杨酸对其表达无明显影响。上述结果提示,VQ37可能调控水稻对稻瘟病菌和纹枯病菌防御反应,这种调节作用可能依赖于茉莉酸/乙烯介导的信号途径,而与水杨酸信号途径无关。该研究为阐释水稻VQ37基因在水稻抗病反应中的调节功能提供了基础。  相似文献   

水稻和稻瘟病菌互作中的信号传导及防御反应基因诱导表达的研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

乐美旺  陈实  潘庆华  曾任森  刘迎湖  骆世明 《植物病理学报》2007,37(1):42-49

 水稻和稻瘟病菌互作是研究植物与病原菌互作的模式体系。本文利用3个水稻抗稻瘟病近等基因品系(CO39、C101LAC和C101A51)和2个特异性菌株(M209和M210)构成不同亲和程度的互作关系,研究了稻瘟病菌对3个水稻信号传导途径关键酶合成基因、5个防御反应病程相关蛋白基因和1个防御反应转录因子调控基因诱导表达的作用。结果表明:稻瘟病菌诱导了各种互作关系中水稻OsLOX、OsAOS和OsPAL酶合成基因的表达,水稻启动了茉莉酸和水杨酸防御反应信号传导途径。在不亲和的互作反应中,稻瘟病菌能不同程度地诱导水稻OsPR1a、OsPR2、OsPR3-1、OsPR3-2和OsPR4基因的表达,从而有效激活了防御反应系统,使水稻植株表现为抗病;而在亲和的互作反应中,多数OsPR基因的表达水平低、时间短或没有表达,水稻植株表现为感病。OsMyb基因在各种互作关系中有不同的诱导表达。说明这些防御相关基因的诱导表达可能与水稻抗稻瘟病性相关。  相似文献   

OsHsp18.0-CI调控水稻对白叶枯病的抗性     

左丽萍  张瑞华  金桂秀  巨延虎  田红娟  储昭辉  丁新华 《植物病理学报》2019,49(1):90-100

 热激蛋白广泛存在于各种生物中,响应多种生物胁迫和非生物胁迫。前期研究结果显示,在水稻中超量表达小热激蛋白OsHsp18.0-CI基因,能通过增强水稻的基础防卫反应提高对水稻细菌性条斑病的抗性。本研究发现,OsHsp18.0-CI基因也能够受到白叶枯病菌的诱导表达,超量表达OsHsp18.0-CI的转基因水稻也增强了对多个白叶枯病致病菌株的抗性。转录组测序分析发现,OsHsp18.0-CI基因介导的水稻对白叶枯病的抗病信号途径有部分类似于其介导的对细菌性条斑病的抗性路径,同时也有大量新的未知功能基因的参与。以上结果表明,OsHsp18.0-CI基因受到病原菌的侵染时,也能通过增强水稻的基础防卫反应来提高对白叶枯病的抗性。  相似文献   

利用PCR技术专化性检测水稻细菌性条斑病菌   总被引：3，自引：0，他引：3  

张华  姜英华  胡白石  刘凤权  许志刚 《植物病理学报》2008,38(1):1-5

 设计水稻细菌性条斑病菌的专化性引物,并建立相应的PCR检测体系,分别对31株水稻细菌性条斑病菌和15株水稻白叶枯病菌及其它相关菌株进行了测试。结果表明,建立的PCR检测体系可专化性检测水稻细菌性条斑病菌,而水稻白叶枯病菌和其它菌株均没有扩增信号。检测灵敏度可以达到20个细菌菌体,从自然发病和人工接种发病的水稻种子成功地检测出条斑病菌。实现了对水稻细菌性条斑病菌的快速和专化性检测。  相似文献   

2个适于水稻条斑病菌致病相关基因转录表达分析的启动子探针载体的构建   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵征慧  熊鹂  沈春伟  孙奇博  邹丽芳  陈功友 《植物病理学报》2014,44(5):504-511

 水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)为稻黄单胞菌种下的致病变种,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS),对水稻安全生产构成严重威胁。为准确在水稻条斑病菌中进行致病相关基因的转录表达和调控分析,本研究构建了包含终止子、gusA报道基因和多克隆位点等启动子探针元件的载体pUTG01和pUTG14。选取Xoc的hrpF启动子,构建在pUTG01载体上,将其导入hrpX突变体RΔhrpX中,GUS活性测定结果显示,hrpF基因的表达显著减低,验证了hrpF受HrpX正调控,证实该载体可有效进行基因的转录表达分析;通过双质粒兼容共存策略,在hrpX突变体中同时实现了hrpX基因的功能互补和通过GUS活性定量测定hrpF基因的转录表达分析。该载体系统的建立,为后续分析稻黄单胞菌致病相关基因的表达调控提供了有效的工作系统。  相似文献   

水稻白叶枯病菌北方菌株的分子鉴别和致病型分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

阙海勇  陈华民  王继春  蒋军喜  吴茂森  何晨阳 《植物病理学报》2010,40(4):351-356

为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)北方菌株的毒性组成,对2008年和2009年从辽宁、吉林、河北、山东稻区采集的103个菌株进行了PCR分子鉴定,并利用一套水稻抗白叶枯病近等基因系作为鉴别品种,进行了致病性测定。结果表明,用3种不同引物对测定菌株基因组进行PCR扩增,均可以鉴别出与Xoo代表菌株完全一致、而与水稻条斑病菌明显不同的特异性扩增片段带型。6个水稻鉴别品种对测定菌株的感病反应明显不同,抗病性强弱依次为IRBB5IRBB13IRBB3IRBB14IRBB2IRBB24。103个菌株对6个水稻鉴别品种表现出毒力多样性,92个菌株(89.32%)表现与9个标准小种(R1~R9)代表菌株相同的致病型,其中36个R5和R8菌株为优势菌株,9个菌株为对6个水稻品种都致病的R9强毒力菌株;此外,新发现了其余11个菌株(10.68%)具有7种新的致病型(R10~R16)。  相似文献   

高地芽胞杆菌ST15的筛选、鉴定及生防特性研究          下载免费PDF全文

苗成琪  赵延存  包艳  凌军  刘嘉钰  李朝辉  刘凤权 《中国生物防治学报》2022,38(2):458-468

本研究从梨树根际土壤分离筛选到1株生防细菌ST15,其对水稻黄单胞菌Xanthomonas oryzae具有较强拮抗活性,拮抗圈直径1.50～3.97 cm。基于菌落菌体形态、生理生化特征、16S rDNA和gyrB基因序列,该菌株被鉴定为高地芽胞杆菌Bacillus altitudinis。ST15的无菌发酵滤液对水稻黄单胞菌也具有较强拮抗活性,其拮抗活性分别是1 mg/mL噻唑锌溶液的1.54～1.64倍和10 μg/mL噻霉酮溶液的1.32～1.52倍;同时,研究发现ST15产生的次生代谢抗菌物质对高温、蛋白酶、酸碱（pH 3.0～11.0）及紫外光处理均表现较好稳定性。另外,研究发现ST15可显著促进水稻根系生长（P＜0.01）,对3种常用化学杀细菌剂耐受性较强。田间试验表明,每次喷施ST15生防菌剂15 L/hm²,连续施用两次,其对水稻细菌性条斑病的防效为（63.51±3.28）%,与化学药剂3%噻霉酮悬浮剂的防效相近。综上,高地芽胞杆菌ST15是一株新的生防资源,在防治水稻细菌性条斑病和白叶枯病上具有良好的应用开发前景。  相似文献   

广东水稻白叶枯病菌遗传多样性和小种分化研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

曾列先  陈深  张慧  潘汝谦  杨健源  伍圣远  翟培茹  朱小源 《植物病理学报》2009,39(3):231-237

 通过IS-PCR和rep-PCR指纹技术,分析了广东水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)群体遗传多样性。用2对特异性引物J3和ERIC对114个菌株基因组DNA进行了PCR扩增,分别呈现89和40种谱型,以彼此间的带位相似率达70%为界,J3扩增的谱型被分为11簇,ERIC的谱型被分为8簇。J3的簇1包含89个菌株,占总数的78.07%,ERIC的簇1包含52个菌株,占总数的45.61%,均为优势簇群。群体遗传多样性值J3为0.8919,ERIC为0.8278。上述结果表明,广东水稻白叶枯病菌的遗传多样性较高。全部参试菌株接种于含有不同抗性基因近等基因系及高感品种金刚30共6个鉴别品种,被划分为6个小种(X-gd1,X-gd2,X-gd3,X-gd4,X-gd5和X-gd6),X-gd4出现频率最高,为广东省的优势小种。  相似文献   

水稻白叶枯病菌鸡卵黄抗体的制备及其初步应用   总被引：4，自引：0，他引：4  

许志刚  宋大鲁 《植物病理学报》1996,26(1):1-5

 通过免疫产蛋母鸡制备了针对水稻白叶枯病菌菌株ZJ-173的卵黄抗体(IgY),比较了一种中草药佐剂和福氏佐剂对抗体产生和效价的影响。结果表明:与福氏佐剂相比,中草药佐剂对免疫母鸡的生活力和产蛋影响较小,母鸡恢复产蛋较早(免疫后7天)。卵黄中抗体出现后,两种佐剂处理的抗体都能在抗体出现后15天达到较高效价,并维持较高效价达2个月以上。卵黄抗体经PEG方法提纯后可得到比较纯净的IgY。提纯的IgY蛋白含量平均为11.843mg/ml,双扩散效价为1:128~512。将卵黄抗体IgY作为包被抗体用于异动物抗体双夹心ELISA可有效地检测水稻病叶病种上的白叶枯病菌,其检测灵敏度为10⁴cfu/ml。  相似文献   

水稻褐鞘病研究——Ⅱ.病原细菌的生理生化和分子生物学性状   总被引：1，自引：0，他引：1  

罗宽  廖小兰  陈 《植物病理学报》1988,18(1):29-33

 本试验用50个稻褐鞘病菌株与5个Xanthomonas campestris致病变种(pv.campestris,pv.translucens.pv.oryzae,pv.oryzicola和pv.citri)的对照菌株,测定其生理生化性状所得的结果基本上是相同的.4个稻褐鞘病菌菌株和5个对照菌株的DNA G+C含量测定栩近。4个稻褐鞘病菌菌株与5个对照菌株以及对照菌株之间DNA—DNA杂交率低,而稻褐鞘病菌菌株之间杂交率却很高。因而认为稻褐鞘病菌为Xanthomonas cempestris的一个新致病变种,命名为X.campestris.pv.brunneiveginae nov.pv.Luo,Liao et Chen.  相似文献   

一株具有防治水稻条斑病潜力的高地芽胞杆菌181-7     

黄梦桑  杨瑞环  阎依超  李逸朗  方园  周琦  陈功友  邹丽芳 《植物病理学报》2021,51(6):962-974

 水稻条斑病(Bacterial leaf streak, BLS)由稻黄单胞菌种下的致病变种条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)侵染引起,已成为我国南方水稻种植区的一个重要病害。为了筛选防治BLS的生防细菌,本研究以Xoc的模式菌株RS105为靶标菌,采用平板稀释和抑菌圈法,从辣椒根际土壤中分离筛选到具有拮抗活性的菌株181-7。通过形态学、生理生化特征以及16S rRNA序列分析鉴定该菌株为高地芽胞杆菌,命名为Bacillus altitudinis 181-7。针对14种植物病原细菌和3种病原真菌的拮抗谱试验发现,181-7对Xoc和水稻白叶枯病菌(X. oryzae pv. oryzae, Xoo)表现特异性的拮抗作用,对禾谷镰刀菌也具有较明显的抑制作用。基因组信息显示,181-7携带一个环状的质粒,含有3 826个开放阅读框,含有涉及抗真菌、抗逆、诱导植物抗性和促进植物生长等特性的相关基因。AntiSMASH的分析显示,181-7含有地衣杆菌素(lichenysin)、丰原素(fengycin)、菌溶素(bacilysin)、细菌素(bacteriocin)以及噬铁素等抑菌活性代谢产物。温室的初步试验结果显示,在感病水稻品种‘原丰早'上, 181-7对Xoc在水稻叶片上引起的水渍症状具有明显的抑制作用。这表明, B. altitudinis 181-7具有防治水稻条斑病的潜力。这些研究为水稻条斑病的生物防治提供了新的微生物资源,也为后续生防机理的探究奠定了理论基础。  相似文献   

一些植物提取物的抗菌活性筛选   总被引：3，自引：0，他引：3  

张慧  徐大高  潘汝谦  徐汉虹 《植物病理学报》2008,38(4):441-444

 Methanol-extracts from nine plant species were screened for their bioactivity against Peronophythora litchii, Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Ralstonia solanacearum. The plant extracts were applied on detached litchi young leaves before inoculation with sporangial suspension of P. litchii. The results showed that methanol extracts (at conc. of 100mg dry methanol extract weight per mL) of Hamamelis mollis and Derris scabricanlis possessed the highest antifungal activity against litchi downy blight with the inhibitory effectiveness of 88.89%, followed by Phryma leptostachya (77.78%), Clematis armcmdii (66.67%), and Daphniphyllum macropodum (61.11%). At the dose of lmg dry methanol extract weight, none of the tested plant methanol extracts showed inhibitory activities against X. oryzae pv. oryzae, whereas, H. mollis had the strongest antibacterial activity against R. solanacearum with the inhibitory zone diameter of 21 mm, followed by Aristolochia mollissima, D. macropodum, Pachyrhizus erosus, Vicia unijuga, and C. armcmdii with the inhibitory zone diameter between 9 to 11 mm.  相似文献