水稻白叶枯菌DSF家族群体感应信号天然降解的机制及其生物学功能

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• 论文作者：王杏雨 ; 周莲 ; 何亚文
• 年：2016
• 作者机构：上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室;
• 论文关键词：水稻白叶枯菌 ; 群体感应 ; 天然解除
• 会议召开时间：2016-08-05
• 会议录名称：中国植物病理学会2016年学术年会论文集
• 英文会议录名称：Proceedings of the Annual Meeting of Chinese Society for Plant Pathology(2016)
• 语种：中文
• 分类号：S435.111.47
• 学会代码：ZGVS
• 会议名称：中国植物病理学会2016年学术年会
• 会议地点：中国江苏南京
• 主办单位：中国植物病理学会
• 学会名称：中国植物病理学会
• 页数：1
• 文件大小：47k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

群体感应(Quorum sensing,QS)是微生物之间相互交流的一种重要联络方式,细菌通过监测环境中群体感应信号分子浓度来感知细菌密度从而调控基因表达。近期研究结果发现,细菌中同样存在着天然的群体信号降解机制,在适当条件下引导细菌退出群体感应。水稻白叶枯菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)能侵染水稻,引发水稻白叶枯病。DSF家族(Diffusible signal factorfamily)信号分子介导的QS系统在Xoo侵染水稻过程中起着关键作用。DSF家族信号分子的生物合成与信号传导是由rpfABCDEFG基因簇负责完成。在野油菜黄单胞菌中,我们发现rpfB基因具有脂酰辅酶A连接酶编活性,能够降解DSF信号。本研究进一步证实:在Xoo菌株PXO99A中,RpfB同样参与DSF家族信号分子的降解。敲除rpfB基因,能显著提高DSF和BDSF的产量,在此基础上过表达rpfB,所得菌株不产DSF或BDSF;rpfB的表达具有细胞密度依赖性,并受到RpfC/G双组份系统及全局性转录因子Clp负调控,这些结果均与野油菜黄单胞菌中的结果一致。此外,我们还发现了RpfB在Xoo中还有一些独特功能。首先,rpfB敲除株虽产生大量DSF信号分子,但其胞外酶和胞外多糖的产生量及其对水稻的致病性都有所降低。其次,在rpfC突变体中敲除rpfB可以进一步提高DSF产生量,却部分削弱了菌黄素的产生。我们推测这些差异性可能与Xoo本身对碳源的利用及其在侵染过程中与植物之间的互作存在相关性。综上所述,RpfB依赖的DSF群体感应信号降解机制广泛存在于黄单胞菌中,但其调控的生物学功能和调控方式具有一定的菌株特异性。

引文