水稻条斑病菌的hpal和hpaB基因控制水稻的致病性,但不决定烟草的过敏反应     

罗燕青  邹丽芳  李玉蓉  邹华松  陈功友 《农业生物技术学报》2010,18(6)

水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)的hrp基因簇编码Ⅲ型分泌系统(T3SS),将致病性效应分子注入寄主细胞中,决定在寄主水稻(Oryza sativa)的致病性(pathogenicity) 和在非寄主烟草(Nicotiana benthamiana)的过敏性反应(hypersensitive response,HR).Hpa1可在烟草上激发HR,HpaB是T3SS的出口控制蛋白.为了解Hpa1与HpaB是否共同决定病菌Xoc在烟草上的HR以及在水稻上的致病性,本研究通过基因敲除方式分别获得了hpa1和hpaB的单突变体以及hpa1hpaB双突变体.致病性测定结果显示,hpa1突变体在水稻上的毒性减弱,在烟草上仍能激发HR;hpaB单突变体以及hpa1和hpaB双突变体在烟草上仍能激发HR,但对水稻无致病性.这暗示,水稻条斑病菌除Hpa1外,还存在不依赖HpaB分泌的未知Harpin蛋白.免疫杂交结果显示,hpaB突变后,效应分子XopQxoc不能通过T3SS进行分泌.这提示,HpaB控制了T3SS效应分子的分泌,从而决定Xoc对水稻的致病性.这些结果为进一步发掘水稻黄单胞菌中的未知Harpin蛋白以及分析依赖或不依赖HpaB进行分泌的T3SS效应分子与水稻的互作关系,提供了科学线索.  相似文献   

TAIL-PCR和 Tn5 转座子质粒拯救法快速分离水稻条斑病菌致病相关基因     

袁亮  李玉蓉  张希福  郭威  车亦舟  陈功友 《农业生物技术学报》2009,17(6):1089-1095

构建植物病原菌突变体库是进行新基因发掘和功能基因组学研究的有效途径之一。为了快速准确地确定Tn5的插入位点和相应的功能基因,本研究采用TAIL-PCR和Tn5转座子质粒拯救两种技术对本实验室在筛选Tn5转座子插入水稻条斑病菌的突变体库过程中获得的8个在水稻上毒性减弱的突变体进行了鉴别。结果显示,TAIL-PCR和Tn5质粒拯救相互结合使用,可有效鉴别Tn5的插入位点和相应的功能基因。TAIL-PCR明确的5株突变体是Tn5分别插入在gspF、cAMP-regulatory protein、Integral membrane protease subunit、S-adenosylmethionine decarboxylase proenzyme和gpsJ 基因上从而导致水稻条斑病菌的毒性发生了改变;Tn5质粒拯救法明确的3株突变体是Tn5分别插入在pathogencity protein、conserved hypothetical protein和flagellum-specific ATP synthase 基因上。同源分析发现,8株突变体Tn5插入的基因与已基因组测序的BLS256菌株中的基因同源性达100%。这表明,TAIL-PCR和Tn5质粒拯救技术可有效应用于植物病原菌Tn5突变体库的鉴别和目标基因的分离。  相似文献   

水稻条斑病菌hrpD5基因在致病性中的功能分析     

高中南  宋函默  吾尼尔别克·美丽  杨小菲  陈晓斌  陈功友  邹丽芳  周燚 《植物病理学报》2018,48(1):89-97

水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)成功侵染水稻主要依靠其III型分泌系统(Type III secretion system,T3SS)分泌的效应蛋白。T3SS由hrp-hrc-hpa基因编码,其中主要的hrp和hrc基因突变,病原菌将丧失在寄主水稻上的致病性和非寄主烟草上的过敏性反应(hypersensitive response,HR)。hrpD5基因位于hrp基因簇hrpD操纵单元的第5个基因,在致病性中的功能未知。本研究构建了Xoc的hrpD5缺失突变体RΔhrpD5。植物接种试验显示,RΔhrpD5丧失了对寄主水稻的致病性和在非寄主烟草上激发HR反应的能力;功能互补子虽然能够恢复这2种表型,但是,与野生型菌株相比,其在感病水稻上的毒性显著降低,在非寄主烟草上形成延迟的HR反应;荧光定量PCR结果显示:hrpD5缺失影响其下游hrpD操纵单元基因hrpD6、hrpE和hpaB以及HrpX操纵单元基因hrpF和hrpB1的表达;同时,hrpD5缺失降低了hrpX的mRNA水平,但是不影响hrpX的启动子活性;酵母双杂交结果显示,HrpD5蛋白能够与HrpF蛋白的N端互作。这些结果暗示在Xoc中hrpD5不仅为主要的致病相关基因,而且调控主要的hrp调节基因hrpX的表达。HrpD5新功能的鉴定将为解析T3SS在致病性中的功能提供线索。  相似文献   

大豆斑疹病菌tal基因Tn5插入突变体的构建     

黄坤炫  韩铖潇  谭棋仁  蔡璐璐  马文秀  邹丽芳  陈功友 《上海交通大学学报(农业科学版)》2018,(2):56-61, 69

  相似文献   

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)化学诱变hrp基因突变体及相关性状的研究   总被引：7，自引：2，他引：5  

陈功友  潘小玫  王金生 《植物病理学报》2001,31(3):199-207

 硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)化学诱变水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)日本系统III号小种(JXOIII),获得16株hrp-突变体,其在感病寄主水稻IR26、汕优63上失去致病性和在非寄主烟草上失去过敏反应。所得的hrp-突变体并无黄色素缺失现象。16株hrp-突变体的淀粉酶、果胶酶、蛋白酶、纤维素酶和脂酶等胞外酶活性基本与野生型一致。JCM2092、JCM2211、JCM2252和JCM2457这4株hrp-突变体为III型泌出通道突变体,JCM0066等另12株hrp-突变体的超声波破碎液、离心上清液中无激发HR的信号物质存在。细胞组分分析表明,激发烟草HR的信号物质不是LPS而是蛋白类物质。来自JXOIII基因文库hrp基因克隆pUHRX245中的1.1kb SacI-KpnI片段,能够互补hrp-突变体JCM0066和JCM2482,使其恢复在烟草上激发HR的能力,但不能恢复其致病性。  相似文献   

利用桥梁载体策略构建水稻条斑病菌T3SS基因诱导表达检测体系     

吾尼尔别克·美丽  杨小菲  张翠萍  杨瑞环  李生樟  李逸朗  陈功友  陈晓斌  邹丽芳 《植物病理学报》1955,49(6):846-856

 水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)侵染水稻,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS)。Xoc主要依靠hrp基因簇(T3SS基因)编码的III型分泌系统(type III secretion system, T3SS)将效应蛋白注入水稻细胞中,激发寄主水稻的感(抗)病性。为了准确在Xoc中进行T3SS基因表达调控的分析,本研究设计出桥梁载体策略,将目标基因的启动子或者功能片段构建在高拷贝的桥梁载体,获得融合表达元件,通过亚克隆的方式将融合元件转入骨架载体上,获得用于转录表达和蛋白表达分析的载体。为了验证该策略的可行性,选取hrpG、hrpX和hrcC基因构建了相应的启动子探针载体和蛋白表达载体,将这些载体导入毒性调控子基因trh、lrpX和zur的突变体中,GUS活性测定、荧光定量PCR以及蛋白免疫杂交结果显示:在trh、lrpX和zur的突变体中,hrpG、hrpX和hrcC的转录表达水平、mRNA水平和蛋白表达水平呈现一致。这表明这套桥梁载体策略能够有效应用于T3SS基因转录表达和蛋白表达的分析。综上所述,运用桥梁载体能够克服低拷贝载体DNA遗传操作效率低的缺陷,这一策略也适用于毒性相关基因调控机理的研究,这将为Xoc-水稻互作研究提供高效的工作系统。  相似文献   

粉锈宁加Y-Z增效剂防治苹果白粉病试验     

陈功友  姚喜民 《河南农业科学》1990,(1):23-24

<正> 粉锈宁是防治苹果白粉病理想的药剂。但由于这种内吸杀菌剂易使病菌产生抗性,成本较高,果农在生产上很少应用。近年来郑州市区苹果白粉病严重,幼树新梢被害率达50%以上;挂果树冬芽被害率平均为5.6%,重者达26.4%;春季新梢被害率高达85%,严重影响苹果的座果率和产量。为此,笔者于1988年进行了应用Y-Z增效剂减少粉锈宁用量防治此病研究,取得了防病增产、减少用药量的效果。  相似文献   

植物病原细菌致病性决定因子   总被引：14，自引：1，他引：14  

陈功友  王金生 《植物病理学报》2002,32(1):1-7

 植物病原细菌大多数为革兰氏阴性菌,主要分布在Erwinia、Pseudomonas、Xanthomonas和Ralstonia 4个属中,引起许多栽培植物产生不同的病害.这些植物病原细菌定殖于植物细胞间,其病程(pathogenesis)涉及病原细菌的繁殖、组织间扩展和最终产生典型病害症状。尽管植物病原细菌在细菌学和病理学上表现多样性,但它们都拥有hrp基因。  相似文献   

模块化质粒系统用于水稻条斑病菌基因表达的分析     

杨小菲  李逸朗  吾尼尔别克·美丽  张翠萍  杨瑞环  李生樟  李映斌  陈晓斌  陈功友  邹丽芳 《上海交通大学学报(农业科学版)》2019,(3):77-86, 94

水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)侵染水稻,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS)。近几年,在我国南方水稻产区,条斑病大面积发生,对水稻的安全生产构成严重威胁。为了准确地在Xoc中进行基因功能的分析,本研究设计出模块化的质粒系统,用于基因转录表达和蛋白表达的分析。为了验证该系统的可行性,选取hrpG、hrpX和hrpB1基因构建了相应的启动子载体和蛋白表达载体,将这些载体导入相应的hrp调控子基因trh、hrpG和hrpX的突变体中。GUS活性测定的结果显示,在XOM3培养基、寄主水稻组织和非寄主烟草组织中,启动子模块元件能够准确反映这3个hrp基因的调控表达模式。蛋白免疫杂交结果显示,HrpX蛋白表达水平反映的调控模式与hrpX启动子活性呈现的调控表达模式一致。水稻上致病性测定结果显示,有效表达的HrpG蛋白能够恢复hrpG突变体在寄主水稻上的致病性。这表明,这套模块化的载体系统能够有效应用于基因转录表达、蛋白表达和功能互补的分析。这将为Xoc-水稻互作研究提供有效的技术支持,加快Xoc毒性相关基因功能的研究。  相似文献   

我国水稻白叶枯病菌致病型划分和水稻抗病育种中应注意的问题     

陈功友  徐正银  杨阳阳  邹丽芳  朱勃 《上海交通大学学报(农业科学版)》2019,(1):67-73

水稻白叶枯病(bacterial blight,BB)是我国水稻上的重要病害之一。本文简要概述了我国水稻白叶枯病发生现状,总结了病菌与水稻互作中亲和与非亲和性的决定因子,归纳了水稻感病性和抗病性基因的类型,并对白叶枯病抗性丧失的原因进行了分析,指出防控我国水稻白叶枯病应针对性加强水稻抗性育种工作,并提出了抗性育种以及生产上抗性品种布局中应该注意的问题。  相似文献