十字花科黑腐病菌RNA聚合酶ω亞基的研究.pdf

1、Omega(ω)亞基是細(xì)菌RNA聚合酶(RNA polymerase)最小的一個(gè)亞基，盡管它在細(xì)菌中廣泛存在并且序列非常保守，但由于在許多細(xì)菌中編碼ω亞基的基因突變后沒(méi)有明顯的表型變化，因此人們通常認(rèn)為它是不重要的。到目前為止，在大多數(shù)細(xì)菌(包括動(dòng)植物病原細(xì)菌)中ω亞基的功能還是未知的。 十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris，簡(jiǎn)稱Xcc)，是引起十字花科植物黑腐病的病原菌；它

2、是研究病原細(xì)菌與植物之間復(fù)雜相互作用的模式菌之一。基因組注釋結(jié)果表明，十字花科黑腐病菌8004菌株(Xcc 8004)基因組中存在一個(gè)編碼ω亞基的基因rpoZ(ORF編號(hào)為XC0913基因)。為研究ω亞基的功能，本工作采用自殺質(zhì)粒pK18mob突變方法，構(gòu)建了該基因的非極性突變體NK0913。 表型檢測(cè)結(jié)果表明：(1)NK0913在豐富和基本培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)均比野生型菌株明顯減慢；(2)NK0913在非寄主植物辣椒ECW-10R上

3、不能產(chǎn)生HR反應(yīng)而野生型菌株8004在該植物上能產(chǎn)生正常的HR反應(yīng)，在寄主滿身紅蘿卜上的致病力明顯低于野生型菌株8004；(3)NK0913的胞外多糖產(chǎn)量、胞外酶(纖維素酶、蛋白質(zhì)酶和淀粉酶)的活性、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)能力比野生型菌株顯著降低；(4)NK0913在LB培養(yǎng)基中表現(xiàn)為聚集生長(zhǎng)而野生型菌株在該培養(yǎng)基中表現(xiàn)為分散生長(zhǎng)。將帶有完整rpoZ基因的質(zhì)粒pLALR3導(dǎo)入ω亞基的突變體NK0913后能將該突變體的表型恢復(fù)到野生型水平。這些結(jié)果表明

4、，ω亞基在Xcc的生長(zhǎng)、致病、EPS合成、胞外酶產(chǎn)生、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、生物膜形成等過(guò)程中有重要作用。 為了進(jìn)一步了解ω亞基在上述生理過(guò)程中的具體作用，本研究用β-葡糖醛酸酶(GUS)活性測(cè)定和RT-PCR的方法檢測(cè)ω亞基與hrp基因的調(diào)控關(guān)系。GUS報(bào)告質(zhì)粒結(jié)果顯示，rpoz基因的突變導(dǎo)致hrp基因簇中hrpB、C、F轉(zhuǎn)錄單元以及hrp調(diào)控基因hrpG和hrpX的表達(dá)明顯下降，而RT-PCR結(jié)果顯示，hrpB5、hpaP、hrcQ，h