水稻白叶枯菌OS198中两个tal基因的克隆及功能分析

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sohdengmang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水稻白叶枯病是水稻上最重要的细菌病害之一,它是由稻黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引起的。在Xoo中转录激活类似效应蛋白(Transcription activator-like effectors,TALEs)是通过Ⅲ型分泌系统(T3SS)分泌到寄主水稻中的一类泌出蛋白,其编码基因为tal基因。在Xoo中,tal基因的研究主要集中于已经测序的几个菲律宾、日本和韩国菌株上,中国菌株上报道的有avr/pthC8a,它为C8菌株中的一个无毒基因。挖掘新的tal基因、解析其功能是揭示病原细菌致病分子机制的基础,并为进一步进行水稻抗白叶枯病的遗传工程提供理论依据和基因资源。OS198是水稻白叶枯菌中国系统6号小种的代表菌株。它在多个水稻品种上(包括国际水稻所的近等基因系上)都表现为弱毒力。为了解该菌株的致病性分子遗传机制,我们对OS198基因文库克隆pUF369和pUF377中,经SphI酶切后大小分别为3.2 kb和2.6 kb的tal基因进行了克隆和生物学功能分析。凝胶回收pUF369中3.2 kb的SphI酶切片段和pUF377中2.6 kb的SphI酶切片段,将其分别克隆到tal基因的克隆骨架载体pZW上,获得含完整tal基因克隆pzw369-3.2、pzw377-2.6,将其线性化后连接到黄单胞菌表达载体pHMl上,获得的重组质粒分别命名为pHZ369. pHZ377。采用Tn5离体插入pzw369-3.2和pzw377-2.6,筛选tal基因被插入突变的克隆,利用Tn5末端的两个反向引物对突变体进行测序,测序序列拼接后获得tal基因的完整序列。pzw369-3.2中tal基因序列拼接后命名为tc lR26.5 (NCBI登录号为KJ192237.1)。talR26.5基因全长4452 bp,编码1483个氨基酸。两个BamHl位点之间序列大小为4281 bp。Blast分析发现,TALR26.5与菲律宾菌株PX0357中的AvrXa7-3M和日本菌株MAFF311018中的YP 451895蛋白在氨基酸序列上具有99%的一致性,34个氨基酸重复区域相同,在C端和N端有5个氨基酸的差异。pzw377-2.6序列拼接后命名为talR20.5 (NCBI登录号为KJ192238), talR20.5基因全长3819bp,编码1272个氨基酸,两个BamHI位点之间序列大小为3648 bpo Blast分析发现,TALR20.5与日本菌株MAFF311018中的YP451156蛋白具有98%的一致性,它们N端氨基酸序列相同,在第1,8,9,20重复区域共有9个氨基酸的差异,C末端有11位氨基酸的差异,且有三个重复区的RVD不一样,所以talR20.5是一个新的tal基因。将pHZ369、pHZ377分别导入PXO99A菌株中,测定了重组菌PXO99A/pHZ369和PXO99A/pHZ377在26个品种苗期水稻上的致病力。结果发现,与PXO99A相比,PXO99A/pHZ369在23个品种的水稻上致病力都没有差异,而在IRBB8、IRBB14和IRBB214三个品种水稻上致病力显著降低;PXO99A/pHZ377在水稻IRBB50上的致病力和水稻叶片中的生长能力显著下降。但与OS198相比,无论是病斑长度,还是病原菌的数量,PXO99A/pHZ369、PXO99A/pHZ377处理都显著高于OS198。运用半定量RT-PCR分析接种PXO99A/pHZ369、PXO99A/pHZ377后水稻感病基因Os8N3的表达情况发现,注射接种24 h后, PXO99A/pHZ369、PXO99A/pHZ377对水稻感病基因Os8N3的诱导表达与PXO99A相比降低。在非寄主植物本氏烟上接种,发现OS198引起HR面积大且症状明显,PXO99A/pHZ369、PXO99A/pHZ377激发HR的能力比PXO99A明显增强,对接种叶片进行trypan blue染色观察接种部位,发现与PXO99A相比,PXO99A/pHZ369诱导烟草叶片细胞死亡数明显增多。以上研究结果表明:OS198中的tal基因talR26.5、talR20.5具有无毒力因子的作用,它们具有诱导植物对病原物侵染抗性的作用。
其他文献
由稻瘟病菌(Magnaporthegrisea,无性态:Pyriculariagrisea)引起的稻瘟病是世界水稻生产上最严重的三大病害之一。培育和利用抗病品种是防治该病害最为经济有效而又环保的措施。
本论文采用拌粮熏杀法研究了植物精油与硅藻土混合前后的杀虫活性、药效持续期、最佳适用温度及对害虫种群繁殖力的控制作用,并评估了害虫产生抗性的风险,同时从生理生化角度分
本文以昆虫植物协同进化理论为指导,以斜纹夜蛾为试虫,通过闹羊花素Ⅲ对斜纹夜蛾产卵忌避活性测定,感受器超微结构观察,触角电位实验的系统研究,明确其作用类型;克隆、原核表达斜
“左史记言,右史记事”是中国史书编纂的古老传统。左史即古代史官之内史,右史则是大史。记言、记事,只是各有侧重而已。[1](p11-13)。在历史编纂学上,记言与记事从来没有明
该文针对温室普遍发生的番茄灰霉病(Botrytis cinerea),利用限制性内切酶介导整合技术(REMI)构建生防木霉菌工程菌株,筛选出生防因子活性及防病效果均优于野生株的优良转化体
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻的三大病害之一,对水稻的破坏是毁灭性的。目前对该病害的防治策略以培育和利用抗病丰产品种为主,以化学防治为辅。该病原菌
  马缨丹是马鞭草科马缨丹属植物。该植物广泛分布于热带和亚热带地区,可用于园林装饰。民间常把马缨丹用作草药医治疾病和用作驱虫剂和杀虫剂防治虫害。本研究从马缨丹的变
禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是危害禾谷类作物的一种经济重要性病原线虫,现已在我国16个省市的小麦产区有发生分布,严重威胁我国小麦生产的安全。明确禾谷孢囊线虫江苏
麦蛾 Sitotroga cerealella Olivier是小麦和稻谷仓储时期重要的害虫。为了减少化学杀虫剂对粮食的污染及对人畜安全的危害,寻找控制麦蛾的环境和谐的新途径非常必要,本文系统
本文对斜纹夜蛾触角中的SlttGOBP1和SlitGOBP2两个基因进行了克隆,并对SlitGOBP1进行了表达研究。 比较已报道的几种昆虫的普通气味结合蛋白GOBP1和GOBP2基因序列,根据保守