摘要
水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo）是一种革兰氏阴性菌，一般通过伤口或者水孔侵染水稻，引发水稻白叶枯病（Bacterial leaf blight，BLB）。BLB作为水稻生产破坏极大的细菌性病害，严重影响水稻产量和品质。传统防治技术是使用靶向病原菌生长关键因子的抗生素，极易产生和富集具有抗药性的突变菌株。新型防治手段是开发针对细菌毒力因子且不影响细菌生长的新药剂。III型分泌系统（Type three secretion system，T3SS）是许多革兰氏阴性病原菌中高度保守的毒力因子，且不是细菌生长所必须中，因此它被认为是开发新型抗菌药物的理想目标。 本论文基于实验室收集的菌株和载体，对实验室设计合成的两大系列化合物肉桂酸衍生物（L系列）和丙烯酸乙酯类衍生物（B系列）进行Xoo T3SS抑制剂的筛选。以抑制hpa1基因启动子和不影响细菌生长为基准，初步筛选Xoo T3SS抑制剂，并测定上述化合物对病原菌在烟草上诱导过敏反应的影响。结果发现，13个肉桂酸衍生物（L-14、L-15、L-17、L-18、L-20、L-21、L-22、L-23、L-25、L-26、L-28、L-29、L-32）和2个丙烯酸乙酯类衍生物（B9、B10）明显抑制烟草的过敏性反应。为了进一步揭示化合物抑制T3SS功能的分子机制，通过流式细胞仪检测化合物对T3SS关键基因hrpG、hrpX和下游基因hrcT的影响，利用qRT-PCR检测化合物对T3SS其他相关基因的影响。结果发现，化合物L-14、L-15、L-26、L-29和L-32可能直接或间接通过抑制HrpG-HrpX通路来调控下游基因的表达，其他10个化合物可能通过抑制T3SS的某个全局调控因子从而对上述基因均具有明显的抑制效果。检测化合物对Xoo在水稻致病性的影响，最终得到8个对Xoo防控效果优于阳性对照TS015（2-甲氧基肉桂酸）、2个对Xoo防控效果优于阳性对照TS006（2-羟基肉桂酸）的T3SS抑制剂。从中挑选出对T3SS具有较高抑制活性的化合物B9进行其他毒力因子的表型测试，由结果可知，化合物B9特异性靶向T3SS而不影响其他毒力因子。接下来选取T3SS抑制剂B9与高效降解黄单胞菌致病因子DSF信号分子的群体感应淬灭菌Ralstonia pickettii F20联用，实验结果表明，与单独使用单一药剂或者单一生防菌相比，药物与生防菌联用对Xoo在水稻上有更强的防控效果。 为了进一步探究化合物的作用靶标，设计合成小分子探针，通过化学蛋白质组学分析、点击化学和pull down等技术发现了与T3SS抑制剂互作的靶标蛋白p31。新靶标的发现和作用机制的研究对于新型药物的研发和应用具有重要的意义。
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