摘要
茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）又称青枯菌，该病原菌可以为害许多茄科经济作物，由于防治困难造成农业生产上严重的经济损失。青枯菌利用许多不同的毒力因子在寄主植物中致病，其中Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白是青枯菌致病性的关键因子。本实验室前期筛选出两个功能未知的效应蛋白RipAX1和RipAX2，本文通过分析效应蛋白结构、观察亚细胞定位、瞬时表达效应蛋白检测对免疫反应的影响、构建敲除菌株检测其致病力的变化以及筛选转基因拟南芥和番茄检测对病原菌的抗性等，对两个蛋白的生物学功能进行了系统研究，主要研究结果如下： 对RipAX1和RipAX2蛋白结构进行分析，发现RipAX1和RipAX2蛋白包含一个HEXXH基序，是典型的锌金属肽酶；烟草亚细胞定位结果表明RipAX1定位于细胞核和细胞膜，RipAX2定位于细胞核和核仁；拟南芥原生质体瞬时表达RipAX1和RipAX2能够减弱flg22诱导的活性氧爆发；烟草瞬时表达RipAX2反而增强了活性氧爆发。 为了探究二者在青枯菌侵染中的功能，构建了ΔripAX1和ΔripAX2单突变体和双突变体。发现RipAX1和RipAX2的缺失不影响青枯菌的生长速率、运动性和胞外多糖水平，但可能影响了青枯菌的某种代谢途径。单敲除菌株ΔripAX1和ΔripAX2对拟南芥的致病力相比于野生菌株减弱。双敲除菌株不仅对拟南芥的致病力减弱，对番茄的致病力也明显下降，可能是由于青枯菌在番茄茎基部增殖差异导致。 为了进一步研究它们在植物中的功能，构建了组成型表达两个效应蛋白的转基因拟南芥和番茄。oxRipAX1转基因拟南芥对青枯菌、丁香假单胞菌的抗性与野生型相比无明显差异，但是oxRipAX1转基因拟南芥削弱了flg22诱导的活性氧爆发和MAPKs激活，且早期免疫基因的表达显著下调。oxRipAX2转基因拟南芥对青枯菌、丁香假单胞菌的抗性以及flg22诱导的反应与野生型相比均无明显差异，然而早期免疫基因的表达在oxRipAX2转基因拟南芥中相比于野生型显著下调。还发现oxRipAX2转基因番茄不仅对青枯菌更感病，而且影响flg22诱导的MAPKs激活。 综上，这两个效应蛋白作为青枯菌的毒力因子参与了对拟南芥和番茄的致病力，并影响寄主植物的部分免疫反应，尤其是影响植物免疫基因的表达，本文研究结果对进一步揭示效应蛋白参与青枯菌致病机理提供了一定线索。
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