野油菜黄单胞菌中3-羟基脂酰ACP脱水酶FabZ的生理功能

Physiological functions of 3-hydroxyacyl ACP dehydratase FabZ in Xanthomonas campestris pv.campestris

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摘要[背景]野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)引起十字花科植物黑腐病,在全球范围内造成经济损失,亟须深入研究其致病机理,开发新的黑腐病防控措施.细菌脂肪酸合成系统不仅为细胞膜合成提供原料,其中间代谢产物还是许多生物活性分子合成的底物,具有重要的生理功能,也是抗菌药物筛选的重要靶标.[目的]研究Xcc fabZ对扩散信号分子(diffusible signal factor,DSF)类信号产量、致病力、胞外酶、胞外多糖和运动性等方面的影响.[方法]利用报告菌株检测法分析了不同替换突变株的DSF类群体感应信号产量.利用同源重组原理,在DSF类信号高产菌株中获得替换突变株,利用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法测定DSF类信号产量.利用剪叶法检测替换突变株对寄主植物甘蓝的致病力,并分析了不同菌株的胞外多糖、胞外酶和运动性差异.[结果]报告菌株检测法和HPLC法都证明大肠杆菌fabZ替换突变株(Xcc ΔfabZ/pSRK-Ec fabZ)中DSF类信号产量显著下降.而该突变株对寄主植物的致病性也下降,在白菜提取物中生长也变慢,胞外酶产量下降,运动性也变弱.而Xcc fabZ替换突变株的DSF类信号产量恢复到野生菌水平,且过量产生胞外多糖使得致病性增强,胞外酶、运动性也都有所恢复.[结论]Xcc中3-羟基脂酰ACP脱水酶(FabZ)与其致病性相关,不仅影响DSF类信号产量,还在胞外酶、运动性等方面发挥作用.