RNA-Seq解析毒力抑制劑弱化水稻細菌性褐條病菌致病力的機制.pdf

1、水稻細菌性褐條病菌（Acidovorax oryzae）廣泛存在于我國水稻種植區(qū)，通過帶菌的水稻種子傳播，可造成水稻減產(chǎn)及嚴重的經(jīng)濟損失。本研究在本實驗室之前研究發(fā)現(xiàn)水稻細菌性稻褐條病菌菌株RS-1具有氨芐青霉素（后簡稱Amp）抗性的基礎(chǔ)上，首先測試Amp處理對菌株RS-1的致病性、游動性、生物膜形成、胞外多糖和定殖作用等毒力相關(guān)特性，以及對菌株的效應(yīng)蛋白的表達和分泌的影響。然后比較分析Amp處理和未處理條件下褐條病菌的RNA-Seq數(shù)

2、據(jù)并分析基因在轉(zhuǎn)錄組水平上的表達差異;構(gòu)建基因敲除突變體并測定其致病性等毒力相關(guān)表型、測定突變體菌株的效應(yīng)蛋白的表達和分泌情況等，進一步探究Amp對褐條病菌作用的潛在機制。結(jié)果顯示Amp處理的菌株RS-1的包括游動性、致病性和定殖能力等毒力相關(guān)特性被顯著弱化，但其生長和生物膜的形成未受影響;根據(jù)轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果推斷，菌株RS-1的弱化的毒力可能和被Amp特異誘導(dǎo)表達的685個基因、被Amp特異抑制表達的89個基因以及參與毒力和抗性相關(guān)的生

3、理生化或代謝途徑的差異表達基因有關(guān);hcp基因在Amp(+)條件下轉(zhuǎn)錄水平的表達量顯著下調(diào)以及六型分泌系統(tǒng)(T6SS)的效應(yīng)蛋白Hcp在Amp(+)條件下分泌量顯著減少，都說明Amp顯著的影響hcp基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白表達;構(gòu)建的△hcp突變體和經(jīng)過Amp處理的野生型菌株RS-1的致病性、游動性、胞外多糖和生物膜形成能力等毒力相關(guān)表型相似，說明Amp和菌株RS-1中的Hcp蛋白可能存在某些聯(lián)系;最后，本研究通過蛋白互作研究證實Hcp蛋白與部

4、分其它T6SS組分和效應(yīng)蛋白VgrG存在互作關(guān)系，充分證實了hcp在T6SS中的重要地位，進而推斷以hcp為代表的T6SS可能和Amp具有某些聯(lián)系以及在褐條病菌被Amp弱化毒力的過程中扮演了重要的角色。
　　綜上所述，本研究明確了Amp顯著弱化了褐條病菌對水稻的毒力及hcp為代表的T6SS在毒力弱化作用中可能扮演著重要的角色，從一個新的角度揭示了褐條病菌的致病機制。針對目前我國農(nóng)業(yè)環(huán)境中的抗生素污染日趨嚴重，這一結(jié)果對于根據(jù)病原細