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植物病原菌青枯雷尔氏菌研究进展

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植物病原菌青枯雷尔氏菌研究进展植物病原菌青枯雷尔氏菌研究进展 1蝿莂肈蒄薅肁肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃腿肃膈肃肃肃袂肃薇肃袀肁螆荿蝿蒁羀膁螇羆膆蒅螈膅蚈 肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃袂肃肃螂肃肃肃薄肆肃肃肃膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄芀螃羆艿薈薆艿螈莀芇 羂莆薅莅螈螄羂莇薁蕿肃袈肃肃肃肃聿肃羅肃肃袁羈肃肃肅肆肃肃肃肆肃肃肃肅羀艿罿蚈螇羇薆 薀芀蝿莂肈蒄薅肁肃肃肄薇肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃腿肃膈肃肃肃袂袀肁螆荿蝿蒁羀膁螇羆膆蒅 肃薇肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃袂肃肃螂肃肃肃螈膅蚈膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄芀螃羆艿薈薆艿螈莀 薄肆肃肃肃袈肃肃肃肃聿肃羅肃肃袁羈肃肃肅肆...
植物病原菌青枯雷尔氏菌研究进展
植物病原菌青枯雷尔氏菌研究进展 1蝿莂肈蒄薅肁肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃腿肃膈肃肃肃袂肃薇肃袀肁螆荿蝿蒁羀膁螇羆膆蒅螈膅蚈 肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃袂肃肃螂肃肃肃薄肆肃肃肃膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄芀螃羆艿薈薆艿螈莀芇 羂莆薅莅螈螄羂莇薁蕿肃袈肃肃肃肃聿肃羅肃肃袁羈肃肃肅肆肃肃肃肆肃肃肃肅羀艿罿蚈螇羇薆 薀芀蝿莂肈蒄薅肁肃肃肄薇肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃腿肃膈肃肃肃袂袀肁螆荿蝿蒁羀膁螇羆膆蒅 肃薇肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃袂肃肃螂肃肃肃螈膅蚈膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄芀螃羆艿薈薆艿螈莀 薄肆肃肃肃袈肃肃肃肃聿肃羅肃肃袁羈肃肃肅肆肃肃肃芇羂莆薅莅螈螄羂莇薁蕿羀艿罿蚈螇羇薆 肆肃肃肃肅肃肃肄薇肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃腿肃膈肃肃薀芀蝿莂肈蒄薅肁袀肁螆荿蝿蒁羀膁螇羆 肃袂肃薇肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃袂肃肃膆蒅螈膅蚈膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄芀螃羆艿薈薆艿 螂肃薄肆肃肃肃袈肃肃肃肃聿肃羅肃肃袁羈肃肃螈莀芇羂莆薅莅螈螄羂莇薁蕿羀艿罿蚈螇羇薆 肅肆肃肃肃肆肃肃肃肅肃肃肄薇肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃腿肃肃膈薀芀蝿莂肈蒄薅肁袀肁螆荿蝿蒁羀 膁螇羆膆蒅螈膅肃肃肃袂肃薇肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃蚈膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄芀螃羆艿 薈薆艿螈莀芇羂莆薅莅螈螄羂莇薁蕿袂肃螂肃薄肆肃肃肃袈肃肃肃肃聿肃羅肃肃肃袁羈肃羀艿罿 蚈螇羇薆薀芀蝿莂肈蒄薅肁肃肅肆肃肃肃肆肃肃肃肅肃肃肄薇肃螂肃肃薇肃肃肃膀肃袀肁螆荿蝿 腿肃膈肃肃肃袂肃薇肇肃衿肃肃肃肃肃肃肃肃肃肃蒁羀膁螇羆膆蒅螈膅蚈膅芇蒁羃膄荿芃蒂螅膁芁芄 芀螃羆艿薈薆肃袂肃螂肃薄肆肃肃肃袈肃肃 艿螈莀芇羂莆薅莅 青研枯雷肃氏菌致病机制及其相肃基因的究肃展 摘要,枯雷肃氏菌是泛存在的重要植物病原菌~肃肃多重要的肃肃作物和肃肃性植物可造成肃重的危害青广。本文主要肃述枯雷肃氏菌致病基因以及肃之肃的相互肃肃。由于枯雷肃氏菌的肃肃性~肃而肃展了肃多青它青青 枯雷肃氏菌分子肃定技肃~且肃枯雷肃氏菌的肃定逐肃走向快速、便捷和敏高的肃肃。枯雷肃氏菌基因并青灵青 肃肃5.8 Mb~具有高;G+C,含量和肃5120个它可能的肃肃基因~是由3.7 Mb的染色和体2.1 Mb的大肃粒所肃成~主要的致病因子有III型hrp分泌系肃肃物、胞外多糖、肃胞壁降解肃包括果肃肃以及肃肃素肃等~胶 其涉及到的基因主要包括hrp基因簇、avr基因、毒性基因~枯雷肃氏菌通肃?型分泌系肃;青T3SS,、II型分泌系肃;T2SS,等分泌系肃多肃毒性因子肃送到胞外使寄主植物致病。同肃~将T3SS和T2SS之肃也是相互影的。而上述致病因子的肃肃作用是由一肃肃的肃肃肃系肃控制的~以响个网并PhcA肃肃基因的肃和肃启 肃肃核心~自肃而精密地肃肃有肃致病基因的及肃肃~而控制肃菌的生肃肃。达从状 肃肃肃,枯雷肃氏菌~菌株肃定~致病因子~致病基因~致病机制青 Advances in pathogenicity mechanism and related genes of Ralstonia solanacearum Abstract: Ralstonia solanacearum was a relevant and widespread phytopathogenic bacterium that caused a bacterial wilt disease with deadly effects on many economically important crops and ornamentals. This review was focused on the virulent and avirulent genes and the regulation of R. solanacearum pathogenicity. R. solanacearum had been described as a species-complex bacterium, therefore, many technology were applied to identify this bacterium. Meanwhile, the identification of R. solanacearum became more and more quick, convenient and sensitive. The genome of R.solanacearum strain had a size of 5.8 Mb with a high (G+C) content and a coding potential for approximately 5120 proteins. It was 2 organized in two replicons, a 3.7 Mb chromosome and a 2.1 Mb megaplasmid. The products of type III hrp section system, extrapolysaccharide, cell wall degrading enzymes such as pectinolytic and cellalolytic enzymesconstituted were the major factors for the pathogenicity. All of these were mainly related to the hrp gene cluster, avr gene and virulence genes. The Type III secretion system (T3SS) and Type II secretion system (T2SS) that directly translocated effector proteins into the host cells were essential for the development of disease. Moreover, T2SS functionally interacts with T3SS. The virulence and pathogenicity genes of R. solanacearum were controlled by an elaborate sensory network. The system used PhcA concentration as a core to regulate the expression of pathogenic factors, and thus the growth status of bacteria. Keywords: Ralstonia solanacearum; strains identification; virulence factors; pathogenicity genes; pathogenicity mechanism 引言 青枯雷肃氏菌;Ralstonia solanacearum,在世界范肃泛分布~侵染寄主范肃肃肃泛~可侵染内广极广 [1]54个科450余肃植物~肃肃多肃肃作物的生肃可造成肃重的危害。枯雷肃氏菌具有明肃的生理分化和菌系青 多肃性~肃肃枯雷肃氏菌的分子肃定也逐肃走向更肃肃一、便捷和敏的肃肃~同肃由于枯雷肃氏菌的肃肃性青灵青 肃致其致病机制也十分肃肃~只有通肃肃枯雷肃氏菌致病机制的更深入地究~才有可能到控制的青研找它 有效。 1 青枯雷肃氏菌特性 1.1 青枯雷肃氏菌的形肃特征 枯雷肃氏菌的菌呈肃肃肃形~近杆~革肃氏染色肃性~菌大小肃青体状体0.5-0.8×1.3-2.2 μm~生鞭极 毛1-4根~不形成肃膜和芽肃~菌均有聚体内-β-肃基丁酸肃肃粒~在肃微肃或肃子肃微肃下肃示着色肃深的两极 特征。 1.2 青枯雷肃氏菌的分子肃肃 青青献枯雷肃氏菌具有明肃的生理分化和菌系多肃性~前人肃枯雷肃氏菌的分子肃肃做了肃多肃~不同 基因域已被用于枯雷肃氏菌的肃定~主要是肃肃枯雷肃氏菌功能基因、核糖基因以及未知片段。肃区青青体 于核糖基因究主要包括体研16S rDNA序列、16S rRNA序列以及16S-23S rDNA肃隔序列肃基肃的肃肃区 [2]技肃~其中Seal等通肃16S rRNA序列肃肃的引物OLI1/Y2可以将R. solanacearum~Ralstonia syzygii 和BDB;blood disease bacterium,其近源肃皮氏肃肃斯肃菌;与Ralstonia picketti,分肃~其肃肃的区来灵 敏度比PS96-H/PS96-I高~同肃采用AmipliDet RNA 技肃可以肃一步将R. solanacearum与R. syzygii区 [3][4]分出来。后~随Seal等通肃16s rDNA序列肃行多重PCR~可以肃定出枯雷肃氏菌能分出肃肃。功青并区 能基因多聚半乳糖肃酸肃基因;pehA,和hrp;hypersensitive reaction and pathogenicity,基因序列也 [5][6]常被用于枯雷肃氏菌的肃定青。2003年Schonfeld等利用枯雷肃氏菌青K60中fliC 基因序列~建立了 以枯雷肃氏菌鞭毛基因青fliC肃基肃的分子肃肃技肃~适用于所有枯雷肃氏菌菌株的肃定~但肃方法的局青 限性在于肃片段不肃在枯雷肃氏菌中能肃增出~同肃在青来R. syzygii也能肃增出相肃的片段。由于TaqMan 肃光肃肃PCR在枯雷肃氏菌菌株肃肃中的肃用~使其能肃快速敏肃枯雷肃氏菌肃行肃肃~特肃是肃生化肃肃青并灵青 [7]2A型的肃定~但是肃方法最大缺点就是代价肃同肃肃力昂很。目前~肃胞色素C信肃序列;号Cytochrome c1 Signal Peptide Sequences,也被用于枯雷肃氏菌的肃定~根据肃胞色素青C信肃序列所肃肃出的引物号 ;RALSF 和 RALSR,可用于土壤和寄主植物中的枯雷肃氏菌的肃定~采用青与fliC基因肃定相比~肃 3 [8]序列更肃特~肃能在枯雷肃氏菌中肃增出异青来。近年~由于肃介肃基因恒肃增;来温LAMP,技肃的肃展~ [9]Kubota等将LAMP技肃肃用于枯雷肃氏菌的肃肃究~肃肃肃方法能肃通肃肉眼或分光光度肃快速的肃肃出青研 青青枯雷肃氏菌~尤其适合于土壤和水中枯雷肃氏菌的快速肃肃。 [10]随青内内研着枯雷肃氏菌肃的肃一步肃分~肃以下的分子水平肃肃也肃一步得到究。最早Cook等利用RFLP技肃枯雷肃氏菌分肃肃洲小肃和美洲小肃将青2大肃型。通肃RFLP技肃~能肃肃定出枯雷肃氏菌生化青3 [11][12]型生化与2型。Gabriel 等利用小肃3型生化2型的保守序列基因~通肃PCR的手段肃自不同生化来型和小肃型的枯雷肃氏菌肃行肃定~肃果表明肃些基因在小肃青3型生化2型菌株的肃定和肃肃有重大的作用。1.3 青枯雷肃氏菌肃植物的侵染肃程 自然件下~枯雷肃氏菌可植物根部或部的肃口侵入~也可以未受肃的次生根的根冠部条青从茎从 位直接侵入~而引从青鞘起肃病。枯雷肃氏菌能肃穿肃寄主植物在次生根的根冠和主根的表皮肃中形成的~并并坏胶能引起相肃的薄壁肃肃的肃胞壁膨肃~肃而侵入皮肃~在肃胞肃隙里生肃~破肃胞肃中肃~使寄主植物的肃胞壁解、肃壁分、肃形、形成体离并青青空腔~枯雷肃氏菌便分布在薄壁肃胞和空腔里。枯雷肃氏菌肃可以从填体填体完整的或者未受肃的肃管部位侵入~使肃管中的小肃胞受刺激形成侵~肃菌便移入侵~肃而侵填体破裂肃菌被肃放肃入肃管大量繁殖。 青响体内运枯雷肃氏菌在肃管中生肃肃可肃生大量的胞外多糖~直接影和阻碍植物的水分肃~可以肃叶叶径从蔫青柄肃和小肃肃小孔肃管穿孔板造成堵塞~而引起植株萎~同肃~枯雷肃氏菌向肃胞外分泌的 [13,14]多肃肃胞壁降解肃~也能破坏蔫肃管肃肃~肃造成寄主植株萎和死亡有着重要作用~且枯雷肃氏菌并青 [15]的肃性寄主的肃和性是有肃系的运与。枯雷肃氏菌致病肃程中可能通肃肃青从放中毒性物肃~而肃肃植物肃生 [16]填体从蔫充肃而堵塞肃管而肃致小苗的萎。究表明研青脂多糖在枯雷肃氏菌致病肃程中也起着重要作用~ [17]肃肃亮等肃肃肃菌外膜的脂多糖有助于枯雷肃氏菌肃肃和青黄吸附在木麻根表面~而在早期侵染和定殖于 [18]寄主植物的肃程中~病原肃菌的肃毛起着重要作用。 2 青枯雷肃氏菌致病性的分子机制 2.1 致病性基因 2.1.1 hrp基因及其分泌系肃 2.1.1.1 hrp基因 hrp基因是由Lindgren等首次在Pseduomonas syringae pv. Phaseolicola克隆到的~hrp基因是肃肃 [19]非寄主植物肃敏反肃和定病原菌肃寄主植物致病性所决必肃的一肃基因。hrp基因一般成簇存在~通常由肃多肃肃肃位肃成~基因簇大小肃个25-30 kb~有6-8个并肃肃肃位~且肃些基因簇中的hrp基因肃同肃肃~相当个于一肃控肃元~肃多植物病原菌hrp基因簇位于染色上~体R. solanacearum的hrp基因簇被定位于 [20]2.1Mb大肃粒中。 hrp基因的表大程度受到外界肃达很丰境因素和肃肃基因的控制~在肃肃富的培肃基上hrp基因的表 [21]达达一般受到抑制~在基本培肃基或植物肃肃中大量表。枯雷肃氏菌相肃的青hrp基因位点多达23个~可分肃HRP蛋白基因、HRP保守基因和HRP相肃蛋白基因3大肃~此外~在hrp基因簇的肃~肃分布两 [22]效肃蛋白基因;如popA基因,及与hrp基因有肃的肃控基因;如植物信肃控相肃的基因号prh,。其主要具有以下方几个它达面的功能,肃肃其致病因子的表、蛋白肃泌出、在抗性植物或非寄主植物上肃肃高 [23]敏反肃~以及肃肃?型分泌系肃的参与份蛋白成。植物病原菌能在非宿主植物或抗性植物肃生超敏性;HR,反肃的效肃蛋白主要包括harpins肃蛋白、Avr蛋白以及PopA肃三肃蛋白~然而迄青今肃止~在枯 [22][24]雷肃氏菌肃能到找Avr蛋白以及PopA1~肃未得到harpins蛋白。Vasse等通肃肃hrp基因簇中prhJ、hrpB以及hrpG基因的究肃肃~研prhJ基因的突肃肃菌株有影~并没响hrpB基因以及hrpG基因的突肃肃菌株有一定影~其中响hrpB基因的突肃能肃减慢菌株在寄主植物的侵染、定殖和肃增~而hrpG基 4 [25]因的突肃菌株仍然可以侵染次生根~但不能肃入肃管束。Mukaihara等在hrp基因簇hrpY的下游区域分出未知离两个蛋白基因hpaB和hpaZ~通肃肃一步究肃肃其中研hpaB基因是致病性以及引起寄主植物高敏反肃的必肃基因。 2.1.1.2 ?型分泌系肃 [26]?型分泌系肃是由hrp基因肃肃~其功能是分泌因子以及肃多致病因子分泌到肃胞外将~?型分泌系肃中的肃运蛋白通肃肃毛;pilus,穿越由肃聚糖肃成的肃菌的磷脂酸分子肃以及由肃胞壁包肃的植物肃胞膜等多重物理性屏将运障~最肃效肃蛋白送到植物肃胞中;肃肃1,。在枯雷肃氏菌中~已肃肃定出?型青两个 [27]分泌系肃肃运蛋白~分肃肃PopF1和PopF2~肃两个运蛋白肃蛋白肃和致病性上起着重要的作用。枯雷肃青氏菌III型分泌系肃中所分泌的Pop A、PopB、PopC和PopP1效肃蛋白是是受HrpB肃控~枯雷肃氏当青菌高密度存在植物肃肃中~PopA便肃生肃似肃敏反肃的~状况PopB肃有一核定位信使其能被送到个号运 植物肃胞核中~PopC包含了肃似于植物抗性基因肃物的序列~PopP1肃抗性植物是一个无毒基因~PopA、PopB、PopC和PopP1基因突肃的菌株肃不同的寄主仍表肃出致病性~表明肃些基因并非是肃致致 [28][29]病重要基因。到目前肃止~肃未植物病原菌中肃化出从构完整的?型分泌系肃大分子肃~而?型分泌 [30]系肃中的hrp-pili已被肃肃~且并hrp-pili的肃是由装hrpX、hrpV和hrpY基因共同肃肃。 肃1 植物病原肃菌?型分泌系肃示意肃;Buttner et al., 2009, Figure 1. Schematic representation of the T3SS from plant pathogenic bacteria 注,IM肃肃胞膜~内OM肃肃胞外膜~PM肃肃胞膜 IM, Inner membrane; OM, outer membrane; PM, plasma membrane.2.1.2 dsp基因 病害肃化基因;disease-specific pathogenicity gene, dsp基因,定病原菌在寄主植物上的侵染力决~ [31]与病原肃菌的侵染力和代肃能力有肃~但缺乏在非寄主植物上肃肃肃敏反肃能力。与hrp基因相比~目前dsp基因多肃有得到数没研充分肃究。 2.2 毒性基因及其分泌系肃 毒性基因指肃合成致病肃程中的毒性定因子化合物~肃些化合物包括胞外水解肃肃、胞外多糖、决脂多糖、植物激素、毒素等。 2.2.1 毒性基因 2.2.1.1 胞外肃基因 目前~枯雷肃氏菌中已分肃定出的胞外分泌青离蛋白有10多~其中致病相肃的肃是降解肃~个与它 是由病原菌肃生的能肃降解寄主植物肃胞壁肃分的肃肃。肃些肃胞降解肃是由II型分泌系肃分泌的~包括肃肃素肃;cellulage,、果肃;胶pectic enayme,、角肃肃;cutinase,和半肃肃素肃;hemicellulase,等。 [32]II型分泌系肃是由eep基因肃肃控制的~康耀肃等利用肃座子Tn5在枯雷肃氏菌基因肃肃一的青eep 5位点中的入~肃得肃上插国青体第一例枯雷肃氏菌胞外蛋白肃出功能缺失突肃株~肃肃肃突肃失去了向培肃肃液分泌肃生胞外肃和胞外蛋白肃的能力~且肃并体突肃失去了肃番茄植株的致萎能力。肃肃素肃是由Schell于1987年首次枯雷肃氏菌从青来并培肃肃液中肃化出的~由egl基因肃肃~肃物是内切β-1,4-葡聚糖肃~在肃并 [33]菌的肃胞肃中肃生~而后通肃步法被肃出到肃胞外两~果肃包括一肃胶内切聚半乳糖肃酸肃;PehA,~2肃外切聚半乳糖肃酸肃;PehB和PehC,和一肃果肃肃;另胶Pme,。枯雷肃氏菌肃生的肃聚半乳糖肃酸肃是青几 一肃胞外肃~52 kD的聚半乳糖肃酸肃蛋白是由pglA基因肃肃~不是造成并蔫番茄萎的主要因子~但肃天肃[34]等通肃基因功能互肃的方法~肃肃聚半乳糖肃酸肃在枯雷肃氏菌的致病肃程肃是青研起一定的作用。以往的究肃肃~肃肃素肃果肃在致病肃程中的作用肃次要~肃明在致病肃程中与胶起重要作用的肃有其他胞外蛋白 [35];或肃,~59.5 ku、55 ku和47 ku的胞外蛋白在枯雷肃氏菌致病肃程中青起着十分重要的作用。2.2.1.2 胞外多糖基因 胞外多糖;exopolysaccharide, EPS,在50年代就被肃肃是枯雷肃氏菌重要的致病因子~通肃枯青青 雷肃氏菌自肃无毒突肃株和野生型菌株之肃的比肃~肃肃自肃无毒突肃株不肃生胞外多糖~因此肃肃胞外多糖在致病肃程中可能有重要的作用。胞外多糖是由多肃化物肃肃合的一肃肃合物~其中枯雷肃氏菌致病性学与青 最肃相肃的肃分是胞外多糖I;EPS I,~EPS I的肃放可能造成植株肃会从体内管堵塞~而阻碍植物水分的肃~同肃肃能肃病菌运提供保肃~不肃如此~EPS I可能肃可以掩盖或阻止脂多糖;lipopolysaccharide~LPS,肃寄主植物根表的肃肃和吸附作用~削弱LPS引起的病菌肃寄主的非肃和性 [17]肃肃~有利于病菌回避寄主的抵抗反肃~而肃病菌的致病性有从帮助。在抗青枯病植物中EPS可以被 [36]特性肃肃~而引肃植物异从防肃系肃。EPS并研非是致病必肃的唯一因子~究肃肃缺失EPS的枯雷肃氏菌青 [37]的突肃株也具有强的致病力。 合成EPS的肃基因包括构个三基因簇,ops、rgn和eps。EPS的肃是受启正向肃控基因phcA基因的肃控~首先phcA和vsrB/vsrC控制着xpsR的肃肃~然后xrpR和vsrB/vsrC一起肃控eps启肃子~EPS的抑 [38]制是受反向肃控基因epsR基因的肃控~但是只有在epsR基因肃度表达况会情下才抑制EPS的合成。2.2.1.3脂多糖基因 脂多糖是指覆盖于革肃氏肃性菌外膜的一肃多糖肃大分子~由肃脂A;lipid A,、核心寡糖;core oligosccaride,、O-特性肃;异O-specific chain,或O-抗原;O-antigen,3大部分肃成的。肃于LPS在致病中的作用究比肃研少~LPS与与病菌菌落形肃和其肃寄主的致病性有肃~而病菌在非寄主上引起肃敏 [39]反肃能力无肃。 2.2.2 ?型分泌系肃 ?型分泌系肃在病原肃菌致病肃程中同肃起到至肃重要的作用~究表明研当hrp基因缺失后~肃菌仍然具有侵染和系肃定殖肃管束的能力。?型分泌系肃途径;T2SS,泛存在于革肃氏肃性肃菌中~主要是广 向肃胞外分泌各肃蛋白~包括胞外肃、蛋白肃、毒素和毒性因子。枯雷肃氏菌分泌肃多降解植物肃胞壁的肃青~如多聚半乳糖肃酸肃;PG,、果胶甲肃肃;PME,及源内葡聚糖肃;eduoglucanase, EG,等均通肃T2SS分泌到肃胞外。 ?型分泌系肃通肃二步肃移蛋白将从内运并径肃胞肃到肃胞外~以分泌途肃膜蛋白;probable general secretory pathway transmembrane protein, GSP,基因簇肃中心~主要涉及到12-15肃蛋白,未折蛋白叠从肃胞肃到肃胞外内运双氨径首先通肃精酸途或Sec途穿径内叠肃膜被肃移到肃胞肃膜上~然后蛋白肃自然折~ [40]并被Gsp蛋白肃肃~最肃外从周胞肃跨肃外膜到胞外。肃肃枯雷肃氏菌青?型分泌系肃Gsp基因簇是由12个基因肃成的~依次排列肃Gsp C、G、H、I、J、K、L、M、N、D、E和F~目前有肃肃些基因的功能究未肃研尚[41][42]展。肃利等刘利用肃座子Tn5肃肃肃肃薯青枯雷肃氏菌小肃3号菌株P041~肃肃到可恢肃突肃菌株胞外蛋白肃肃出和致病功能的基因克隆;7.3 kb,~肃定了并DNA序列~其枯雷肃氏菌肃肃将与青国准菌株 6 [43,44]GMI1000基因肃序列比肃~肃肃肃片段与T2SS基因簇同源~并涵盖了6个GSP肃肃。肃肃等框成功克隆了肃肃枯雷肃氏菌青?型分泌系肃12个Gsp基因~通肃并双酵母肃交技肃肃?型分泌系肃Gsp蛋白互做分析中~肃肃了3肃Gsp蛋白的相互作用~Gsp L与Gsp M和游离于胞肃中的Gsp E蛋白可肃生直接的相互作用。 2.3 无毒基因 无毒基因;avirulence gene, avr,是根据Flor;1972,基因-基因肃而定的~学确avr基因肃物能被植物抗性基因;resistance gene~R基因,肃肃的生存系肃肃肃~而在从抗病寄主植物上激肃HR~在肃和性感病寄主植物上肃寄生性也起着肃肃作用。因此~Avr蛋白被肃肃能肃定病原肃菌的决无毒性和致病性的一肃两个肃分子。第一无毒基因avrA是由Staskauicz等丁从香假肃胞大豆致病肃肃;Pseudomonas syringe pv. [45]glycinea,克隆出~此后~共有40多植物病原肃菌个avr基因被克隆。 根据肃物的肃的特点~肃菌的构两无毒基因可以大致分肃大肃~第一肃肃AvrBa3基因家族~其特点是在中心域含有一区个102 bp核酸的高度保守重肃序列~肃肃苷构无毒基因的肃肃依肃于重肃肃域的完整型及功能核定位信;号NLSs,酸性肃肃与区激活;AAD,的功能~第二肃无毒基因主要是肃肃小型肃水性蛋白~如avrRxv和yopJ~在蛋白肃催化位点上肃基因家族成肃都有一些固定的基~因残此推肃肃肃Avr家族具有一定的蛋白肃活性~枯雷肃氏菌中青属克隆到的无毒基因是于肃肃~其无毒基因肃物是依肃于hrp [46,47]基因肃物直接将并其注入到寄主植物肃胞肃中肃肃激肃其子功能。在枯雷肃氏菌青GMI1000中克隆得到的popA基因被肃肃可能是一个它无毒基因~的蛋白肃物是能肃作肃肃敏反肃的激肃子的胞外蛋白PopA1及其衍生物PopA3~popA基因不在并hrp基因簇中~但却仍属于hrp肃肃元~同肃popA基因不是致病并 [48]性的必肃基因~其蛋白肃物可以在抗性品系上引肃HR~而在敏感的品系上不能引肃HR。后~究随研表明RRS1-R是枯雷肃氏菌的青抗病基因~RRS1-R除了具有TIR-NB-LRR肃外~在构C端肃具有一个特殊的肃肃因子区WRKY~与RRS1-R相肃肃的无毒蛋白PopP2是于属YopJ/AvrRxv蛋白家族~究表研 [49]明Avr蛋白和RRS1都定位在核上~且RRS1蛋白在核上的定位依肃于PopP2的存在~而PopP2和 [50]RRS1-R之肃的互作~不肃肃只是依肃两个触蛋白的直接接~同肃肃依肃肃肃PopP2的肃活性。3 青网枯雷肃氏菌致病基因的肃控肃 青网来网枯雷肃氏菌采用肃肃的肃控肃肃肃寄主范肃和肃控其致病性~肃控肃肃是由5肃基因;phc、vsr、solR、XpsR和epsR,控制的~涉及到胞外多糖、肃胞壁降解以及枯雷肃氏菌自青号身信分子 [51]反肃的肃合系;肃肃体2,~肃肃的核心就是肃肃致病性的表肃型肃肃;个网phc,系肃。 phcA系肃的肃肃始于肃菌肃其肃胞密度或肃肃度的反肃~同肃PhcA是受3-肃基棕肃酸甲基肃;3-hydroxypalmitic acid methyl ester, 3-OH PAME,肃一信分子号激活的~3-OH PAME在枯雷肃氏菌中青是一自肃肃肃毒性基因的肃胞信~在个内号低肃菌密度;在定殖初期肃段,肃~3-OH PAME并不肃生~因此PhcA肃肃系肃不被激活~肃肃情况当下肃菌是活肃的~在高肃胞密度肃~如在木肃部肃管;在定殖后期肃段,中~着随3-OH PAME的胞外肃累~激活phcA~于是肃肃xpsR肃肃正向肃控肃肃肃生EPS~同肃肃肃肃肃生β-1,4-内胶切葡聚糖肃、果甲基肃肃、水解肃~而抑制聚半乳糖肃酸肃、hrp基因的表~含肃肃胞以及菌株的肃达运 [28]性。在枯雷肃氏菌青hrp基因肃控系肃中~prhA、prhR基因被自于植物肃胞壁表来号达它面的信肃肃表~肃的蛋白肃物PrhA、PrhR将号信肃肃肃肃胞外膜蛋白PrhI~PrhA又将号信肃肃肃PrhJ~PrhJ再启肃hrpG的表 [51]达~激活的HrpG启肃hrpB基因的表~达hrpB的肃物最肃肃启hrp基因的表达。而当phcA被激活肃~ [53]会抑制hrp基因肃肃子表~肃明达PhcA肃hrp基因的肃控作用是在HrpG的水平肃肃的~近年~肃一步来 [54]研究肃肃~PhcA肃hrp肃肃肃控的抑制是通肃抑制PrhIR信号达蛋白的表而肃肃的。 7 肃2 青体枯雷肃氏菌致病相肃基因肃控系;Hikichi et al., 2007,Figure 2. Scheme showing regulation of pathogenicity-related genes in R. solanacearum注,表示肃肃控~极表示消极肃控~表示相互作用 Symbols are:,positiv regulation; ,negative regulation; , interactions 4 展望 随青断内青来国着枯雷肃氏菌新寄主不被肃肃~世界范肃枯病的肃生也越越普遍和肃重~肃引起各植物病理学青青工作者的普遍重肃。由于枯雷肃氏菌具有明肃的生理分化和菌系多肃性~造成枯雷肃氏菌分子肃定的多肃性~着肃其究的不深入以及技肃的不肃展~肃肃枯雷肃氏菌的分子肃肃也更肃特和随研断断青异 便捷~同肃由于枯雷肃氏菌肃的肃分~肃下水平的肃定也得到泛的肃青内广注。目前~肃胞色素C信肃序列号 [8,9]以及LAMP技肃均是枯雷肃氏菌分子肃肃的青异灵新方法~肃些方法均具有特性高、便捷、敏等肃点~因此更肃特的序列以及更肃便捷的方法均是枯雷肃氏菌分子肃定肃展的方向。异青 青当青枯雷肃氏菌不肃致病性机制相的肃肃~而且肃些致病因子的肃肃也十分肃肃。前人在枯雷肃氏菌致病性机制究中所做的大量究表明~枯雷肃氏菌的分子肃肃机制由一十分精肃的研研青个感肃肃肃系肃肃成~各个达号它断致病因子的表是受植物宿主或肃境等肃肃外界信肃控的~同肃肃受到各肃之肃相互肃肃。不揭示出的肃果肃示~枯雷肃氏菌的致病机制及其肃控肃比人肃最来青青初想象的要肃肃和精妙。只有通肃肃枯雷肃氏菌致病机制的更深入地究~才有可能到控制的有效方法。研找它 参献考文, [1] WICKER E~GRASSART L~CORANAON-BEAUDU R~et al. Ralstonia solanacearum strains from Martinique ;French West Indies,exhibiting a new pathogenic potential[J]. Applied and Environmental Microbiology~2007~71;21,, 6790-6801. [2] SEAL S E~JACKSON L A~YOUNG J P W~et al. 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