水稻细菌性褐条病是水稻生产上重要的细菌性病害之一。该病害在国内外水稻种植地区普遍发生,对水稻的生产安全造成严重影响。本实验室前期对中国水稻细菌性褐条病菌的病原鉴定、特征化及致病机制等开展了研究,通过全基因组序列分析发现我国水稻田间分离的Acidovorax avenae subsp.aveae（Aaa）菌株 RS-1 和 RS-2 都存在 Ⅰ 型分泌系统（T1SS）至Ⅵ型分泌系统（T6SS）,并对T6SS开展了深入而系统地的研究,揭示了该分泌系统与水稻细菌性褐条病菌的致病性密切相关。理解各分泌系统在水稻细菌性褐条病菌致病中的作用,对揭示该病害的成灾机理非常重要。本研究拟在前期通过序列比对发现Aaa菌株RS-2中含有9个Ⅳ型分泌系统（T4SS）基因的基础上,利用同源重组法构建菌株RS-2各个T4SS基因相应的突变体,及4个致病相关基因的回补菌株,并比较分析突变体、回补体和野生型在水稻幼苗致病性、游动性、生物膜形成、胞外多糖产生、胞外酶活性和过氧化氢耐受性等致病相关表型的差异,以鉴定T4SS在水稻细菌性褐条病菌致病中的功能;本研究的结果发现Acav₀607,Acav 0967,Acav₀971和Acav₃378这4个T4SS基因突变使得菌株RS-2的致病性显著降低,分别降低了 77.48%,43.75%,83.45%和83.91%;同时对致病性降低最为显著的4个突变体构建了相应的回补体（Acav₀607-comp,Acav₀967-comp,Acav₀971-comp和Acav₃378-comp）,回补体与野生型菌株RS-2在各致病相关表型上无显著差异。与野生型菌株RS-2相比,以上四个T4SS基因突变体的生物膜产生降低了 20.14～62.01%;Acav₀607,Acav₀967和Acav3378突变体的游动性降低了 37.67～47.74%;在培养24和48 h时,Acav₀607基因突变体的OD600显著降低;Acav₃378基因突变体对过氧化氢耐受性显著降低;在噬菌体侵染能力测定中,发现Acav0967突变体能够抵抗噬菌体的侵染,液相色谱-质谱联用仪的鉴定结果表明介入噬菌体侵染的运动相关蛋白也有可能与该病原菌的致病力相关;通过蛋白质WEGO和代谢路径分析,我们推测噬菌体可能通过影响电子载体、氧化作用、调控宿主翻译等手段侵染宿主并使宿主死亡;而Acav₀967能够抵抗噬菌体的侵染可能是因为噬菌体未能成功破坏其免疫系统的过程,同时也和鞭毛组装、双组份系统、脂肪酸合成、氧化磷酸化等相关代谢密不可分。此外,Acav₀605,Acav₁461,Acav1821,Acav₂102和Acav3595这5个T4SS基因突变体影响一些毒力相关表型,但并不影响该菌的致病性。另外,9个T4SS基因突变体均不影响胞外多糖的产生和胞外酶（胞外纤维素酶、胞外淀粉酶、胞外蛋白酶）活性。本研究发现 T4SS 中 Acav₀607,Acav₀967,Acav₀971 Acav₃378这4个基因的突变显著影响水稻细菌性褐条病菌菌株RS-2的毒力,揭示了 T4SS在水稻细菌性褐条病菌致病过程中的重要作用。然而,T4SS 基因Acav 0605,Acav₁461,Acav₁821,Acav₂102和Acav₃595虽影响RS-2菌株的一些毒力相关表型,但并不影响病菌的致病性,显示了该病菌毒力机制的复杂性。综上所述,本研究揭示了 T4SS在致病功能方面的重要性和多样性,为全面理解水稻细菌性褐条病菌的致病机理提供了一定的理论基础,并为该病害的田间防治提供了新的方向和策略。