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野油菜黄单胞菌野油菜致病变种（Xanthomonas campestris pv.campestris;简称Xcc）是十字花科植物重要的病原细菌,能广泛的引起十字花科作物的黑腐病。Xcc侵染寄主植物的过程是非常复杂的,一般经过吸附-识别-侵入-繁殖-定殖-扩展-显症7个过程,而且每一个过程都有相应的基因参与;Daniels预测大约有20～100个基因参与Xcc的致病过程,而目前已经实验证实的致病相关基因大约有60多个。可是根据野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004菌株基因组数据,预测的致病相关基因有250多个。由此可见在该病原菌中,尚有许多未知的致病相关基因有待人们去鉴定。目前,寻找致病相关新基因的方法主要有3种:一是构建突变体的方法,该方法是通过构建病原菌基因组中每一个基因的突变体,然后进行致病性检测;二是基因差别表达的方法,该方法是通过GUS报告系统或通过DNA芯片杂交检测在丰富培养基中和寄主体内或模仿寄主体内环境条件的培养基的基因表达差异,一般将那些受寄主诱导的基因作为致病相关基因的候选基因;三是生物信息学分析法,该方法通过在病原菌基因组中寻找和已报道的其他病原菌的致病相关基因的同源基因作为该病原菌的致病相关基因的候选基因。本研究采用了第一和第三种方法进行Xcc致病相关新基因的鉴定。首先,在本实验已经构建了Xcc8004的Tn5gusA5插入突变体库并对所有突变体进行了致病性检测的前提下,我们利用标记置换（marker exchange）的方法对10个致病力下降的Tn5gusA5插入突变体重新构建突变体,证实2个与Xcc致病相关的插入位点,通过进一步的非极性突变体的构建及互补证明了hgiA和gpdA基因与该病原菌的致病相关。另外,通过检查Xcc8004基因组注释结果,我们发现Xcc中存在一个与植物病原菌欧文氏菌致病因子调控基因rsmA高度同源的基因-csrA,我们通过定点整合突变的方法获得了该基因的非极性突变体,致病性检测表明该突变体不能在寄主植物满身红萝卜上引起症状。 hgiA基因编码产物为MarR家族转录调控子（MarR family transcriptional regulator）。MarR转录调控子在大肠杆菌中最先是作为非特异抗生素抗性抑制子,翼式双螺旋的结构是该家族成员的共同特征。已经证明欧文氏菌,沙门氏菌,耶尔森氏菌中MarR家族转录调控子在致病过程中发挥重要作用。而Xcc的hgiA基因突变以后,突变体的致病力也明显减弱。用OD600=0.1的接种浓度用剪叶法接种满身红萝卜,接种10天后,接种突变体的叶片病斑长度为3.25mm,而接种野生型菌株8004的叶片的病斑长度为12.5mm,而且突变体的致病缺陷能被hgiA基因反式互补,这一结果证明hgiA基因是病原菌致病所需要的。叶内回收菌体试验结果表明hgiA突变体在寄主叶内的生长量比野生型菌株显著减少,说明hgiA基因是病原菌叶内生长所必需的。我们在8个不同栽培品种的十字花科植物上检测了hgiA突变体的致病力,结果发现在健春（大白菜）（Brassica campestris var.JianChun）、中白78（Brassica campestris var.ZhongBai78）和京丰1号（卷心菜）（Brassica campestris var.JingFengNol）上完全没有致病力,而在花叶白萝卜（萝卜）（Raphanus sativus L.var.radiculus HuaYe）、板叶红袍（萝卜）（Raphanus sativus L.var.radiculus BanYeHongPao）、晚丰（甘蓝）（Brassica oleracea L.var.WanFeng）、鲜红小金钟樱桃（萝卜）（Raphanus sativus L.var.radiculus XianHongXiaoJinZhong）和秋王70（花椰菜）（Brassica oleracea var.QiuWang70）的致病力为野生型菌株的20～30%。尽管该突变体的致病力明显下降,但是我们发现它的致病因子如胞外多糖的产量,胞外蛋白酶、胞外淀粉酶和胞外纤维素酶的活性与野生型菌株比较没有明显差异;而且突变体在丰富培养基和MMX基本培养基中与野生型菌株8004的生长状况也没有差异。为了研究该基因