全 文 ：植物病理学报
ＡＣＴＡ ＰＨＹＴＯＰＡＴＨＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ ４５(５): ４８６￣４９３(２０１５)
收稿日期: ２０１４￣１０￣０６ꎻ 修回日期: ２０１５￣０６￣１４
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(３１２６０４４３)ꎻ广西自然科学基金资助项目(２０１３ＧＸＮＳＦＡＡ０１９０９７ꎻ ２０１３ＧＸＮＳＦＢＡ０１９０８８)
通讯作者: 姜伯乐ꎬ研究员ꎬ主要从事植物微生物分子互作研究ꎻＥ￣ｍａｉｌ:ｊｂｌ１９７１＠ｇｘｕ.ｅｄｕ.ｃｎ
第一作者: 蒋国凤ꎬ女ꎬ广西桂林人ꎬ博士ꎬ主要从事植物生理生态学和植物病理学研究ꎻＥ￣ｍａｉｌ:ｇｆｊｉａｎｇ＠ｇｘｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
ｄｏｉ:１０.１３９２６ / ｊ.ｃｎｋｉ.ａｐｐｓ.２０１５.０５.００６
十字花科黑腐病菌 ＩＶ型分泌系统的
诱导表达与抗逆功能分析
蒋国凤１ꎬ２ꎬ 韦蕾蕾３ꎬ 张正淳３ꎬ４ꎬ 徐 勇３ꎬ 张君成４ꎬ 何勇强２ꎬ３ꎬ 姜伯乐２ꎬ３∗
( １广西大学林学院ꎬ南宁 ５３０００４ꎻ ２亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室ꎬ南宁 ５３０００４ꎻ
３广西大学生命科学与技术学院ꎬ南宁 ５３０００４ꎻ４广西大学农学院ꎬ南宁 ５３０００４)
摘要:细菌通过 ＩＶ型分泌系统(Ｔｙｐｅ ＩＶ Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍꎬ Ｔ４ＳＳ)的接合系统、效应物转运系统和释放 /吸收系统 ３个子家
族进行 ＤＮＡ、蛋白质及毒素的分泌和转运ꎮ 十字花科黑腐病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓꎬ Ｘｃｃ)是一种重要的
植物病原菌ꎬ也是研究植物病原细菌与植物相互作用机理的模式细菌之一ꎮ 本研究通过检测 Ｘｃｃ ８００４野生型菌株和 Ｔ４ＳＳ
突变体在不同条件下的生长、诱导情况及对过敏反应的影响发现:Ｔ４ＳＳ 不影响在培养基中的生长ꎬ与野生型菌株相比ꎬ
Ｔ４ＳＳ突变体在非寄主辣椒 ＥＣＷ￣１０Ｒ上的过敏反应减弱ꎻＴ４ＳＳ相关基因受基本培养基 ＭＭＸ 诱导表达ꎬ且与 Ｎｉ２＋、Ｈ２Ｏ２、
Ｐｈｅｎｏｌ等抗逆相关ꎮ 推测 Ｔ４ＳＳ相关基因在该病原菌的接触、识别阶段起作用ꎮ
关键词:十字花科黑腐病菌ꎻ ＩＶ型分泌系统ꎻ 过敏反应ꎻ 抗逆
Ｔｙｐｅ ＩＶ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｉｎ
ＭＭＸ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＪＩＡＮＧ Ｇｕｏ￣ｆｅｎｇ１ꎬ２ꎬ ＷＥＩ Ｌｅｉ￣ｌｅｉ３ꎬ ＺＨＡＮＧ
Ｚｈｅｎｇ￣ｃｈｕｎ３ꎬ４ꎬ ＸＵ Ｙｏｎｇ３ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ￣ｃｈｅｎｇ４ꎬ ＨＥ Ｙｏｎｇ￣ｑｉａｎｇ２ꎬ３ꎬ ＪＩＡＮＧ Ｂｏ￣ｌｅ２ꎬ３ ( １Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ
Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｏ￣
ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ
５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ４Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｂａｃｔｅｒｉａ ｄｅｌｉｖｅｒ ＤＮＡ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓꎬ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｎｄ ｔｏｘｉｎ ｔｏ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｏｒ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｔａｒｇｅｔ ｃｅｌｌｓ ｏｒ ｔｈｅ
ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｍｉｌｉｅｕ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｂｙ ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｅｆｆｅｃｔｏｒ ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｏｒ ａｎｄ ｒｅｌｅａｓｅ / ｕｐｔａｋｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｔｙｐｅ ＩＶ
ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ (Ｔ４ＳＳ) . Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ (Ｘｃｃ) ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｏｄｅｌ
ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｇｅｎ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｐｌａｎｔ￣ｍｉｃｒｏｂｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ｔｈｅ ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ Ｔ４ＳＳ ｍｕｔａｎｔ ｓｔｒａｉｎｓ ｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄꎬ ａｎｄ ｉｔ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｈａｔ Ｔ４ＳＳ￣ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔ ｏｆ Ｘｃｃ ｄｉｄ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ
ｉｎ ＮＹＧ ａｎｄ ｍｉｎｉｍａｌ ｍｅｄｉｕｍ ＭＭＸ ｂｕｔ ｈａｄ ａ ｗｅａｋｅｒ ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ (ＨＲ) ｏｎ ｎｏｎ￣ｈｏｓｔ ｐｅｐｐｅｒ
ＥＣＷ￣１０Ｒꎻ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｔ４ＳＳ ｇｅｎｅｓ ｗａｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｉｎ ＭＭＸꎬ ａｎｄ Ｔ４ＳＳ ｏｆ Ｘｃｃ ｗａｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｔｏ Ｎｉ２＋ꎬ Ｈ２Ｏ２ ａｎｄ ｐｈｅｎｏｌ. Ｔａｋｅｎ ｔｏｇｅｔｈｅｒꎬ ｉｔ ｉｓ ｓｐｅｃｕｌａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｔ４ＳＳ ｉｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｄ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｇｅｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓꎻ Ｔ４ＳＳꎻ ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｏｎꎻ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
中图分类号: Ｓ４３２.１ 文献标识码: Ａ 文章编号: ０４１２￣０９１４(２０１５)０５￣０４８６￣０８
细菌利用 Ｉ￣ＶＩＩ 型七大分泌系统介导与外界
环境的互作[１~６]ꎬ而 ＩＶ 型分泌系统 ( Ｔｙｐｅ ＩＶ
Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍꎬ Ｔ４ＳＳ)是功能最为多样的一个分
泌系统[７]ꎮ 所有类型的细菌包括革兰氏阴性、革
５期 蒋国凤ꎬ等:十字花科黑腐病菌 ＩＶ型分泌系统的诱导表达与抗逆功能分析
兰氏阳性、无细胞壁及一些古细菌ꎬ都有对它们生
存和致病相当重要的 Ｔ４ＳＳ[８]ꎮ 革兰氏阴性细菌的
Ｔ４ＳＳ 是由 ＶｉｒＢ１￣ＶｉｒＢ１１ 和 ＶｉｒＤ４ (以农杆菌
Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ的 Ｔ４ＳＳ为命名基础)编
码的 １２个蛋白质组成多蛋白复合体的跨膜转运装
置[７]ꎮ Ｔ４ＳＳ的主要组成部分及所有的底物分泌
过程都有共同特点[９]ꎬ其分泌的核蛋白及蛋白复
合物都是通过一个特定的跨膜装置ꎬ并且是 ＡＴＰ
依赖的ꎮ 目前对于 Ｔ４ＳＳ 装置各成分及其组装研
究已经取得较好进展[７ꎬ１０ꎬ１１]ꎮ
Ｔ４ＳＳ 根据其功能可以划分为 ３ 个子家
族[１０ꎬ１１]ꎮ 第 １个是接触依赖的接合系统(Ｃｏｎｊｕｇａ￣
ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ)ꎬ是最大且分布最广的子家族[８~１２]ꎮ
接合系统通过细胞与细胞间的接触将单链 ＤＮＡ
和单个蛋白质从供体细胞转运至受体细胞甚至真
核靶细胞内[１３]ꎬ赋予原核细菌染色体可塑性和多
样性ꎬ并且是病原菌中抗生素抗性蔓延的机制所
在ꎮ 植物病原细菌中最典型的例子莫过于根癌农
杆菌的 ＩＶ型分泌系统ꎬ根癌农杆菌利用该系统向
植物细胞输出 Ｔ￣ＤＮＡꎬ导致植物细胞增生ꎬ最终形
成肿瘤组织[１４]ꎮ 第 ２ 个子家族是效应物转运系统
(Ｅｆｆｅｃｔｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎ ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ)ꎬ一般情况
下ꎬ这个系统类似于 ＩＩＩ 型分泌系统 ( Ｔｙｐｅ ＩＩＩ
Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍꎬ Ｔ３ＳＳ)ꎬ通过和目标细胞的直接
接触ꎬ把 ＩＶ型效应物注入寄主细胞内ꎬ帮助细菌的
致病与定殖[１５]ꎮ 这些效应物多种多样ꎬ包含了小
的效应物蛋白、毒性蛋白及蛋白复合体等ꎮ 如ꎬ致
病菌百日咳博代氏杆菌 Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ ｐｅｒｔｕｓｓｉｓ分泌百
日咳毒素进入周围环境ꎻ幽门螺杆菌 Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ
ｐｙｌｏｒｉ、嗜肺军团菌 Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ、巴尔通
氏体属及其变种 Ｂａｒｔｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ.、布鲁氏菌及其变
种 Ｂｒｕｃｅｌｌａ ｓｐｐ.等ꎬ注射致病蛋白进入哺乳细胞内
引起致病[１５~１７]ꎮ 另外ꎬ植物病原菌如农杆菌
Ａ. ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ利用 ＶｉｒＢ / Ｄ４ Ｔ４ＳＳ 在寄主植物上
引起冠瘿病[８]ꎮ 第 ３ 个子家族是非接触依赖的释
放 /吸收系统 (Ｃｏｎｔａｃｔ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｒｅｌｅａｓｅ / ｕｐｔａｋｅ
ｓｙｓｔｅｍ)ꎬ主要参与周围环境之间的物质释放 /吸
收[１１ꎬ１５]ꎬ幽门螺杆菌 Ｈ. ｐｙｌｏｒｉ 和淋病奈瑟菌 Ｎｅｉｓ￣
ｓｅｒｉａ ｇｏｎｏｒｒｈｏｅａｅ是典型的代表[１８]ꎮ 对于革兰氏
阳性细菌和古细菌来说ꎬ３ 个子家族中接合系统分
布较广泛[８ꎬ１９]ꎮ
关于动物病原菌中 Ｔ４ＳＳ 及其分泌效应物的
研究已取得较好进展ꎮ 在植物病原菌中以农杆菌
为代表的 Ｔ４ＳＳ取得了较为全面的研究结果ꎬ然而
在植物与微生物互作的模式菌黄单胞菌属
Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ中ꎬ只有 Ｔ３ＳＳ 研究较多ꎬＴ４ＳＳ 的报
道较少ꎮ 例如ꎬ黄单胞菌辣椒斑点病致病变种
(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｖｅｓｉｃａｔｏｒｉａꎬ Ｘｃｖ) ８５￣
１０中的 ｖｉｒ 基因座不完整[２０]ꎻ黄单胞菌水稻白叶
枯病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚａｅꎬ Ｘｏｏ) ３个
变种(ＫＡＣＣ１０３３１、ＭＡＦＦ３１１０１８、ＰＸＯ９９Ａ) [２１~２３]ꎻ
黄单胞菌水稻细条病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ.
ｏｒｙｚｉｃｏｌａꎬ Ｘｏｃ) ＢＬＳ２５６[２４]ꎬ以及黄单胞菌柑桔溃
疡病菌 Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｆｕｓｃａｎｓ ｓｕｂｓｐ. ａｕｒａｎｔｉｆｏｌｉｉ
１０５３５和 １１１２２ 菌株[２５]中 ｖｉｒ 基因缺失ꎻ黄单胞菌
柑桔溃疡病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ａｘｏｎｏｐｏｄｉｓ ｐｖ. ｃｉｔｒｉꎬ
Ｘａｃꎬ 也称 Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃｉｔｒｉ ｓｕｂｓｐ. ｃｉｔｒｉ) ３０６ 中ꎬ
其染色体和质粒上分别存在编码 Ｔ４ＳＳ 的基因ꎬ有
２ 套 Ｔ４ＳＳꎬ 并 用 酵 母 双 杂 交 的 方 法 鉴 定
ＶｉｒＢ１￣ＶｉｒＢ１１和 ＶｉｒＤ４ 基因间及与基因组中蛋白
互作的情况[２６]ꎮ 还有ꎬＸａｃ ３０６的 ＶｉｒＢ７ 蛋白有一
个和其他分泌系统膜外蛋白的相似结构域
(Ｎ０ ｄｏｍａｉｎｓ)ꎬ可能与其折叠结构及组装功能相
关[２７]ꎻ在 Ｘａｃ ３０６中ꎬ通过 ＲＴ￣ｑＰＣＲ检测柑桔叶片
侵染 ７２ ｈ基因表达情况ꎬＴ４ＳＳ相关基因在侵染过
程中表达受抑制[２８]ꎮ
十字花科黑腐病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ
ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓꎬ Ｘｃｃ)是一种重要的植物病原菌ꎬ也
是研究植物病原细菌与寄主植物相互作用机理的
模式细菌之一[２９]ꎮ Ｘｃｃ ８００４ 全基因组测序已完
成[３０]ꎬ基因注释发现 Ｘｃｃ ８００４ 中存在类似农杆菌
Ａ. ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ编码 ＶｉｒＢ / Ｄ４ Ｔ４ＳＳ相关基因ꎬ进一
步缺失突变研究发现ꎬＸｃｃ ８００４ 中 Ｔ４ＳＳ 与致病无
关[３１]ꎮ 本研究旨在检测 Ｘｃｃ ８００４ 中 Ｔ４ＳＳ对该病
原菌的生长、非寄主植物上过敏反应的影响ꎬ及相
关基因的诱导表达情况和在抗 Ｎｉ２＋、Ｈ２Ｏ２、Ｐｈｅｎｏｌ
逆境过程中的作用ꎮ
１ 材料与方法
１.１ 菌株、质粒及培养条件
所用菌株、质粒见表 １ꎮ 表中所列 Ｔ４ＳＳ 的 １０
个 Ｔｎ５ｇｕｓＡ５插入突变体ꎬ用来检测 Ｔ４ＳＳ 单个基
因受诱导的情况和程度ꎻ８００４ΔＴ４ＳＳ 缺失突变体
是指包含整个 Ｔ４ＳＳ基因簇 １０ 个已经注释基因的
７８４
植物病理学报 ４５卷
缺失ꎬ其相关表型包含单个基因缺失的表型ꎬ因此
表型检测的试验用 ８００４ΔＴ４ＳＳ代替单个基因突变
的检测ꎮ 十字花科黑腐病菌丰富培养基为 ＮＹＧ
(Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｙｅａｓｔ Ｇｌｙｃｅｒｏｌ)ꎬ培养温度 ２８℃ꎬ转速
２００ ｒｐｍꎬ培养 １６ ~ ２０ ｈꎻ诱导表达基本培养基为
ＭＭＸꎬ２８℃摇床 ２００ ｒｐｍ 培养 ２４ ~ ７２ ｈ[３２]ꎮ 抗生
素用量:利福平(Ｒｉｆａｍｐｉｃｉｎꎬ Ｒｉｆ) ５０ ｍｇ / Ｌ、庆大
霉素(Ｇｅｍｔａｍｙｃｉｎꎬ Ｇｍ) ５ ｍｇ / Ｌ、卡那霉素(Ｋａ￣
ｎａｍｙｃｉｎꎬ Ｋｍ) ２５ ｍｇ / Ｌꎮ
１.２ 过敏反应定性及定量检测
１.２.１ 过敏反应定性检测 过敏反应(Ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉ￣
ｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｏｎꎬ ＨＲ) 供试植物为辣椒品种 ＥＣＷ￣
１０Ｒꎬ具有与 ａｖｒＢｓ１相对应的抗性基因 Ｂｓ１ꎮ 添加
适量 抗 生 素 过 夜 培 养 对 照 菌 株 Ｘｃｃ ８００４、
８００４Δ ｈｒｐＧ和 ８００４ΔＴ４ＳＳ (表 １)ꎮ 取过夜培养物
１ ｍＬ至灭菌 ＥＰ 管中ꎬ离心 １ ｍｉｎ 沉淀菌体ꎬ弃去
上清液ꎻ用 １ ｍＬ无菌水重悬菌体ꎻ取菌液 ２００ μＬ
稀释 １０ 倍测定 ＯＤ６００ꎻ用无菌水稀释菌悬液至
ＯＤ６００值为 ０.０１ꎮ 选用生长至 ４~６片叶子的辣椒苗ꎬ
并选择叶龄一致的叶片ꎬ用针头轻轻使叶片背面表
皮破损ꎬ用 １ ｍＬ无针头注射器在破口处压渗菌液ꎬ
合理控制压渗面积ꎮ 接种后将辣椒苗置阳光下或温
室日光灯照耀至少 ６ ｈꎬ观察记录过敏反应结果ꎮ
１.２.２ 过敏反应定量检测 选用过敏反应检测约
８ ｈ后的 ４~６张叶龄一致叶片ꎬ用打孔器取压渗处
半径 ０.５ ｃｍ的圆盘ꎬ放入去离子水中ꎬ真空抽气 １０
ｍｉｎ后ꎬ静置平衡 ３０ ｍｉｎꎬ用电导率仪测定电导率ꎮ
１.３ 生长曲线及抗逆检测
１.３.１ 生长曲线 挑取 ＮＹＧ 固体平板上的菌株
Ｘｃｃ ８００４、８００４ΔＴ４ＳＳ (表 １)ꎬ接种至新鲜的 １０
ｍＬ ＮＹＧ培养基中ꎬ２８℃振荡培养 １８ ~ ２０ ｈꎬ定量
转接至盛有 １００ ｍＬ ＮＹＧ或ＭＭＸ的三角瓶中ꎬ混
合均匀后ꎬ２８℃振荡培养ꎮ ＮＹＧ生长曲线ꎬ４８ ｈ 内
每 ８ ｈ取样一次ꎮ ＭＭＸ生长曲线ꎬ８４ ｈ 内每 １２ ｈ
取样一次ꎮ 分别以 ＮＹＧ 和 ＭＭＸ 作对照ꎬ在分光
光度计上读取 ＯＤ６００值ꎬ并梯度稀释ꎬ取 １００ μＬ 涂
布于 ＮＹＧ平板ꎬ２８℃温箱培养 ３~４ ｄꎬ进行菌落计
数ꎬ取 ３个平板菌落数的平均值作为计数结果ꎬ根
据每毫升活菌数换算成对数值ꎬ绘制生长曲线ꎮ 试
验重复 ３次ꎮ
１.３.２ 抗逆曲线 挑取 ＮＹＧ 固体平板上的菌株
Ｘｃｃ ８００４、８００４ΔＴ４ＳＳ (表 １)ꎬ接种至新鲜的 １０
ｍＬ ＭＭＸ培养基中ꎬ２８℃振荡培养 ２０ ｈꎬ定量转接
至盛有 １０ ｍＬ ＭＭＸ 的培养瓶中ꎬ混合均匀后ꎬ
２８℃振荡培养 ２０ ｈꎮ 取样测定 ＯＤ６００值ꎬ调至相同
浓度后转接至１０ｍＬ分别含有不同浓度的Ｎａ＋ 、
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｓｔｒａｉｎｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
Ｓｔｒａｉｎ Ｒｅｌｅｖａｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ｓｏｕｒｃｅ ｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
Ｘｃｃ ８００４ Ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ ｓｔｒａｉｎꎬ Ｒｉｆｒ [３２]
８００４ΔＴ４ＳＳ Ｔ４ＳＳ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔ ｏｆ Ｘｃｃ ８００４ꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｇｍｒ [３１]
８００４ΔｈｒｐＧ ｈｒｐＧ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔ ｏｆ Ｘｃｃ ８００４ꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
２８４Ｃ０９ ＶｉｒＤ４ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３０ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
２１０Ｈ０８ ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３１ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
１８３Ｇ１０ ＶｉｒＢ８ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３２ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
０４０Ｈ０８ ＶｉｒＢ９ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３３ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
０５８Ｂ０５ ＶｉｒＢ１０ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３４ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
０８９Ｂ０５ ＶｉｒＢ１１ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３５ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
１２２Ｄ１２ ＶｉｒＢ１ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３６ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
１７４Ｅ０３ ＶｉｒＢ２ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３７ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
１１７Ｈ１２ ＶｉｒＢ３ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３８ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
０９１Ｇ１２ ＶｉｒＢ４ ｐｒｏｔｅｉｎꎻ ＸＣ＿１６３９ Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎻ Ｒｉｆｒꎬ Ｋｍｒ Ｌａｂ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
８８４
５期 蒋国凤ꎬ等:十字花科黑腐病菌 ＩＶ型分泌系统的诱导表达与抗逆功能分析
Ｋ＋、 Ｎｉ２＋、 Ｚｎ２＋、 Ｃｕ２＋、 Ｃｏ２＋、 Ｃｄ２＋、 ＳＤＳ、 Ｈ２Ｏ２ 和
Ｐｈｅｎｏｌ的ＭＭＸ中ꎬ２８℃振荡培养 ２０ ｈꎬ以ＭＭＸ作
对照ꎬ测定 ＯＤ６００值ꎬ绘制抗逆曲线ꎮ
１.４ ＧＵＳ活性测定
１.４.１ 定性检测 β￣葡糖醛酸酶(β￣ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅꎬ
ＧＵＳ)将 ５￣溴￣４￣氯￣３￣吲哚￣葡萄糖苷酸酯(Ｘ￣Ｇｌｕｃ)
水解ꎬ生成蓝色物质ꎮ 将 Ｘｃｃ菌株(表 １)在 ＮＹＧ中
２８℃摇床培养过夜ꎬ用移液器取 １ μＬ浓度一致的待
测菌株培养物ꎬ接种于含Ｘ￣Ｇｌｕｃ和抗生素的ＭＹＧ和
ＭＭＸ平板上ꎬ２８℃培养 ２~３ ｄꎬ通过菌落是否产生蓝
色及蓝色深浅判断 β￣葡糖醛酸酶的活性ꎮ
１.４.２ 定量检测 将在 ＮＹＧ 中 ２８℃摇床培养过
夜的 Ｘｃｃ 菌株(表 １)调整至相同的 ＯＤ６００值ꎬ以
１０％转接至ＭＭＸ中ꎬ培养 １８ ｈ后再定量转接至新
鲜 １０ ｍＬ ＭＭＸ 中ꎬ２８℃摇床培养 ２０ ｈ 后定量测
定 ＧＵＳ酶活性[３３]ꎮ
２ 结果与分析
２.１ Ｔ４ＳＳ与十字花科黑腐病菌 Ｘｃｃ ８００４ 培养
基中的生长无关ꎬ影响非寄主过敏反应
据报道ꎬ用剪叶法在寄主植物萝卜(品种为满
身红)和卷心菜(品种为京丰 １ 号)上对 Ｘｃｃ ８００４
和 ８００４ΔＴ４ＳＳ进行致病性检测ꎬ接种后 １０ ｄ 突变
体和野生型均能在寄主植物上致病并形成典型的
“Ｖ”型病斑ꎬ其致病力无明显区别ꎬＴ４ＳＳ缺失不影
响病原菌在寄主植物上的扩展和发病[３１]ꎮ 本研究
检测 Ｔ４ＳＳ缺失突变体在非寄主上的过敏反应ꎮ
取培养好的野生型 Ｘｃｃ ８００４ 菌株、８００４ΔｈｒｐＧ
菌株 (负对照)及 Ｔ４ＳＳ 缺失突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ
菌株ꎬ在辣椒 ＥＣＷ￣１０Ｒ[３４]上检测过敏反应ꎮ 结果
表明:突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ 能够在辣椒 ＥＣＷ￣１０Ｒ 上
产生和野生型菌株 Ｘｃｃ ８００４ 相似的且肉眼无法分
辨差异的 ＨＲ反应(数据未列出)ꎬ通过定量电导率
测定ꎬ发现突变体的过敏反应显著减弱(图 １￣Ａꎬ
ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ<０.０５)ꎮ 野生型 Ｘｃｃ ８００４和 ８００４ΔＴ４ＳＳ在
丰富培养基 ＮＹＧ和基本培养基 ＭＭＸ中的生长情
况检测结果表明ꎬＴ４ＳＳ缺失突变体不影响菌株在丰
富培养基和基本培养基上的生长(图 １￣Ｂ、Ｃ)ꎮ
２.２ 十字花科黑腐病菌 Ｘｃｃ ８００４ 的 Ｔ４ＳＳ 相关
基因受环境信号诱导
Ｔ４ＳＳ缺失突变体影响十字花科黑腐病菌菌株
在非寄主上的过敏反应ꎬ不影响在丰富和基本培养
基上的生长ꎬ随后检测了与致病相关的其它指标ꎮ
结果表明ꎬＴ４ＳＳ缺失突变体不影响十字花科黑腐
病菌菌株的胞外多糖、胞外蛋白酶、胞外淀粉酶、胞
外纤维素酶及游动性(数据未列出)ꎮ Ｔ４ＳＳ 是病
原菌适应环境的重要分泌系统ꎬ推测编码 Ｔ４ＳＳ 的
相关基因受环境信号诱导ꎮ 利用本实验室已经构
建的全基因组 Ｔｎ５ｇｕｓＡ５ 转座子随机插入突变体
Ｆｉｇ. １ Ｔ４ＳＳ￣ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔ ｏｆ Ｘｃｃ ｄｉｄ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎ ＮＹＧ ａｎｄ ｍｉｎｉｍａｌ ｍｅｄｉｕｍ
ＭＭＸ ｂｕｔ ｈａｄ ａ ｗｅａｋｅｒ ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ (ＨＲ) ｏｎ ｎｏｎ￣ｈｏｓｔ ｐｅｐｐｅｒ ＥＣＷ￣１０Ｒ
Ａ: ＨＲ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｔｅｓｔꎻ Ｂ: ＮＹＧ ｇｒｏｗｔｈ ｃｕｒｖｅꎻ Ｃ: ＭＭＸ ｇｒｏｗｔｈ ｃｕｒｖｅ.
９８４
植物病理学报 ４５卷
库(实验室未发表数据)ꎬ选取编码 Ｔ４ＳＳ 的 １０ 个
基因 ＸＣ＿１６３０ (ＶｉｒＤ４)、ＸＣ＿１６３１ ( ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ
ｐｒｏｔｅｉｎ)、ＸＣ＿１６３２ (ＶｉｒＢ８)、ＸＣ＿１６３３ (ＶｉｒＢ９)、
ＸＣ＿１６３４ (ＶｉｒＢ１０)、ＸＣ＿１６３５ (ＶｉｒＢ１１)、ＸＣ＿１６３６
(ＶｉｒＢ１)、ＸＣ＿１６３７ (ＶｉｒＢ２)、ＸＣ＿１６３８ (ＶｉｒＢ３)、
ＸＣ＿１６３９ (ＶｉｒＢ４)的 Ｔｎ５ｇｕｓＡ５转座子插入突变体
进行了平板 ＧＵＳ活性检测ꎮ 将菌株一一对应点至
加 Ｘ￣Ｇｌｕｃ的 ＮＹＧ / ＭＭＸ平板上ꎬ２ ｄ 后观察 ＧＵＳ
显色情况ꎮ 结果表明ꎬ编码 ＶｉｒＢ / Ｄ４ Ｔ４ＳＳ 的相关
基因在丰富培养基上不被诱导不显蓝色(图 ２￣Ａ)ꎬ
受 ＭＭＸ培养基的明显诱导显蓝色(图 ２￣Ｂ)ꎮ 液
体ＭＭＸ培养基的定量检测结果跟定性结果一致ꎬ
Ｘｃｃ ８００４和 Ｔ４ＳＳ缺失突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ 的 ＧＵＳ
活性检测不到ꎬＶｉｒＢ / Ｄ４的相关基因检测到较高的
ＧＵＳ活性(图 ２￣Ｃꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ<０.０５)ꎬ表明十字花科
黑腐病菌 Ｘｃｃ ８００４ 中编码 Ｔ４ＳＳ 的 ＶｉｒＢ / Ｄ４ 相关
基因受环境信号诱导表达ꎮ
２.３ 十字花科黑腐病菌 Ｘｃｃ ８００４ 的 Ｔ４ＳＳ 与
Ｎｉ２＋、Ｈ２Ｏ２、Ｐｈｅｎｏｌ的抗性相关
检测了 Ｔ４ＳＳ 与高浓度重金属胁迫 (Ｎｉ２＋、
Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｄ２＋)、渗透势胁迫(Ｎａ＋、Ｋ＋)、氧
化胁迫(Ｈ２Ｏ２)、毒性胁迫(ＳＤＳ、Ｐｈｅｎｏｌ)的抗性关
系ꎮ 通过检测野生型菌株 Ｘｃｃ ８００４ 和 Ｔ４ＳＳ 缺失
突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ 的抗性试验ꎬ结果表明ꎬＴ４ＳＳ
缺失突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ 较野生型菌株抗 Ｎｉ２＋、
Ｈ２Ｏ２、Ｐｈｅｎｏｌ抗性减弱(图 ３ꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ<０.０５)ꎮ 在
抗 Ｎｉ２＋试验中ꎬ初始浓度一致的情况下在丰富培养
基中培养ꎬ当培养基中添加(８００~９００) μｍｏｌ / Ｌ 的
Ｎｉ２＋时ꎬ野生型和突变体的菌体浓度差异显著(图
３￣Ａꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ<０. ０５)ꎬ 当 Ｎｉ２＋浓度增加至 １ ０００
μｍｏｌ / Ｌ 及以上ꎬ菌株基本死亡 (图 ３￣Ａꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ
Ｐ>０.０５)ꎮ 在抗 Ｈ２Ｏ２的试验中ꎬ初始浓度一致的
野生型和突变体菌株ꎬ当培养基中添加 Ｈ２Ｏ２浓度
至 ０.００３％~０.００４％ (Ｗ/ Ｖ)时ꎬ检测到野生型和突
变体的菌体浓度差异显著 (图 ３￣Ｂꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ <
０.０５)ꎬ随着 Ｈ２Ｏ２浓度的进一步增加ꎬ菌株快速死
亡ꎮ 在抗 Ｐｈｅｎｏｌ 试验中ꎬ检测到在浓度 ０. ０５％ ~
０.０７％ (Ｗ/ Ｖ)时ꎬ野生型和突变体的菌体浓度差
异显著 (图 ３￣Ｃꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ < ０. ０５)ꎮ 其它抗性如
Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｄ２＋、ＳＤＳ则无明显差异
(数据未列出)ꎮ
３ 讨论
本研究利用构建的十字花科黑腐病菌 Ｘｃｃ
８００４中 Ｔ４ＳＳ 基因簇缺失突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ[３１]ꎬ
探索 Ｔ４ＳＳ与病原菌的生存及致病关系ꎮ 过敏反
应(Ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｏｎꎬ ＨＲ)被认为是植物对
病原体抗性的一种普遍表现形式ꎬ是病原菌无毒基
因(ａｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｇｅｎｅꎬ 简称 ａｖｒ 基因)产生的诱导剂
与植物抗性基因(Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｇｅｎｅꎬ Ｒ 基因)产生的
受体之间相互识别的结果ꎮ 前期研究发现 Ｔ４ＳＳ缺失
Ｆｉｇ. ２ Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｔ４ＳＳ ｇｅｎｅｓ ｗａｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｉｎ ＭＭＸ
Ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ＧＵＳ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｓｓａｙ ｏｎ ＮＹＧ (Ａ) ａｎｄ ＭＭＸ ｐｌａｔｅ (Ｂ)ꎬ ａｎｄ Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ＧＵＳ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｓｓａｙ ｉｎ ＭＭＸ ｍｅｄｉｕｍ (Ｃ) .
１: Ｘｃｃ ８００４ꎻ ２: ８００４ΔＴ４ＳＳꎻ ３: ２８４Ｃ０９ꎻ ４: ２１０Ｈ０８ꎻ ５: １８３Ｇ１０ꎻ ６: １７４Ｅ０３ꎻ
７: １２２Ｄ１２ꎻ ８: １１７Ｈ１２ꎻ ９: ０９１Ｇ１２ꎻ １０: ０８９Ｂ０５ꎻ １１:０５８Ｂ０５ꎻ １２: ０４０Ｈ０８.
０９４
５期 蒋国凤ꎬ等:十字花科黑腐病菌 ＩＶ型分泌系统的诱导表达与抗逆功能分析
Ｆｉｇ. ３ Ｔ４ＳＳ ｏｆ Ｘｃｃ ｗａｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ Ｎｉ２＋ꎬ Ｈ２Ｏ２ ａｎｄ ｐｈｅｎｏｌ
Ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｘｃｃ ８００４ ａｎｄ ８００４ΔＴ４ＳＳ ｉｎ Ｎｉ２＋(Ａ)ꎬ Ｈ２Ｏ２(Ｂ)ꎬ Ｐｈｅｎｏｌ(Ｃ) .
后并不影响其在寄主植物上的致病性[３１]ꎬ本研究
结果显示 Ｔ４ＳＳ 突变后不影响十字花科黑腐病菌
Ｘｃｃ ８００４ 在丰富培养基和基本培养基中的生长
(图 １￣Ｂ、Ｃ)ꎬ但影响非寄主辣椒 ＥＣＷ￣１０Ｒ[３４]上的
ＨＲ反应(图 １￣Ａꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ<０.０５)ꎻ进一步研究发
现ꎬＴ４ＳＳ缺失不影响其它致病因子如胞外蛋白酶、
纤维素酶、淀粉酶、胞外多糖的产量 (数据未列
出)ꎬ但编码 Ｔ４ＳＳ的 １０个 ＶｉｒＢ / Ｄ４基因(表 １) 是
受诱导表达的(图 ２￣Ｂ、Ｃ)ꎮ 值得一提的是ꎬ本实
验室的 ＲＮＡ深度测序(ＲＮＡ￣ｓｅｑ)结果也证实了这
一结论(本实验室未发表数据)ꎮ 病原菌致病要经
过接触、吸附、定殖、扩展和发病 ５ 个阶段ꎬ其中接
触阶段的识别十分重要ꎮ Ｊａｃｏｂ 等[２８] 报道ꎬＸａｃ
３０６中 Ｔ４ＳＳ相关基因在侵染寄主 ７２ ｈ 后表达受
抑制ꎬ表明 Ｔ４ＳＳ在 Ｘａｃ与寄主的互作过程前期起
作用ꎮ 本研究中ꎬＸｃｃ ８００４ Ｔ４ＳＳ 在基本培养基中
２４ ｈ后表达受诱导ꎬ表明 Ｔ４ＳＳ能快速感受环境信
号ꎬ推测 Ｔ４ＳＳ 相关基因是在病原菌的接触、识别
阶段受信号诱导ꎬ而在定殖扩展和发病阶段又受另
外的信号抑制ꎬ从而表现出与 ＨＲ 反应有关ꎬ而与
致病及生长无关ꎮ
Ｘｃｃ ８００４ 的 Ｔ４ＳＳ 是否与其生存的环境如抗
逆境相关? 通过检测野生型菌株 Ｘｃｃ ８００４ 和
Ｔ４ＳＳ缺失突变体 ８００４ΔＴ４ＳＳ的抗性试验ꎬ结果表
明ꎬＴ４ＳＳ缺失突变体较野生型抗 Ｎｉ２＋重金属胁迫、
Ｈ２Ｏ２氧化胁迫、Ｐｈｅｎｏｌ 毒性胁迫的抗性显著减弱
(图 ３ꎬ ｔ￣ｔｅｓｔꎬ Ｐ<０.０５)ꎬ其它胁迫的抗性(Ｎａ＋、Ｋ＋、
Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｄ２＋、ＳＤＳ)则无明显差异ꎮ Ｘｃｃ
８００４ Ｔ４ＳＳ选择性拮抗 Ｎｉ２＋重金属胁迫、Ｈ２Ｏ２氧化
胁迫、Ｐｈｅｎｏｌ毒性胁迫ꎬ以及具体拮抗机理还需要
进一步研究ꎮ
黄单胞菌是研究植物与微生物互作机制的重
要模式细菌ꎬＭａｎｓｆｉｅｌｄ 等列出了分子植物病理学
研究领域最为重要的 １０ 种植物病原细菌ꎬ黄单胞
菌占了 ３ 种 (Ｘ. ｏｒｙｚａｅ ｐｖ. ｏｒｙｚａｅ、Ｘ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ
ｐａｔｈｏｖａｒｓ、Ｘ. ａｘｏｎｏｐｏｄｉｓ ｐａｔｈｏｖａｒｓ) [３５]ꎮ 根据已测
序的黄单胞菌菌株比较基因组发现ꎬ黄单胞菌各致
病变种 Ｔ４ＳＳ 基因具有较强的多样性ꎬ有的菌株
Ｔ４ＳＳ基因不完整甚至缺失[２１~２５]ꎬ有的在基因组上
有 ２套 Ｔ４ＳＳ[２６]ꎬ暗示 Ｔ４ＳＳ 在黄单胞菌属中的功
能高度分化ꎮ 尽管前期研究中未发现 Ｘｃｃ ８００４
Ｔ４ＳＳ与致病相关[３１]ꎬ本研究则发现 Ｘｃｃ ８００４
Ｔ４ＳＳ与 ＨＲ反应有关ꎬ受环境信号诱导表达ꎬ且与
多种逆境抗性相关ꎬ表明 Ｘｃｃ ８００４ Ｔ４ＳＳ在早期侵
染过程中发挥作用ꎮ Ｔ４ＳＳ是细菌各分泌系统中功
能最为多样的一个ꎬＸｃｃ Ｔ４ＳＳ是否分泌 ＩＶ 型效应
物ꎬ以及影响 ＨＲ和抗逆的分子机理还需进一步研
究揭示ꎮ
１９４
植物病理学报 ４５卷
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[２４] Ｂｏｇｄａｎｏｖｅ Ａ Ｊꎬ Ｋｏｅｂｎｉｋ Ｒꎬ Ｌｕ Ｈꎬ ｅｔ ａｌ. Ｔｗｏ ｎｅｗ
ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｇｅｎｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆｆｅｒ ｉｎｓｉｇｈｔ ｉｎｔｏ ｈｏｓｔ ａｎｄ
ｔｉｓｓｕｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ.
[Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙꎬ ２０１１ꎬ １９３(１９): ５４５０
－５４６４.
[２５] Ｍｏｒｅｉｒａ Ｌ Ｍꎬ Ａｌｍｅｉｄａ Ｎ Ｆꎬ Ｐｏｔｎｉｓ Ｎꎬ ｅｔ ａｌ. Ｎｏｖｅｌ ｉｎ￣
ｓｉｇｈｔｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｃｉｔｒｕｓ ｃａｎｋｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ
ｆｕｓｃａｎｓ ｓｕｂｓｐ. ａｕｒａｎｔｉｆｏｌｉｉ [ Ｊ ] . ＢＭＣ Ｇｅｎｏｍｉｃｓꎬ
２０１０ꎬ １１(１): ２３８－２６３.
[２６] Ａｌｅｇｒｉａ Ｍ Ｃꎬ Ｓｏｕｚａ Ｄ Ｐꎬ Ａｎｄｒａｄｅ Ｍ Ｏꎬ ｅｔ ａｌ. Ｉｄｅｎｔｉ￣
ｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ
ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ￣ａｎｄ ｐｌａｓｍｉｄ￣ｅｎｃｏｄｅｄ
ｔｙｐｅ ＩＶ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｌｏｃｉ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｇｅｎ
Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ａｘｏｎｏｐｏｄｉｓ ｐｖ. ｃｉｔｒｉ [ Ｊ ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙꎬ ２００５ꎬ １８７(７): ２３１５－２３２５.
[２７] Ｓｏｕｚａ Ｄ Ｐꎬ Ａｎｄｒａｄｅ Ｍ Ｏꎬ Ａｌｖａｒｅｚ￣Ｍａｒｔｉｎｅｚ Ｃ Ｅꎬ ｅｔ
ａｌ. Ａ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｄａｃｅａｅ ｔｙｐｅ ＩＶ
ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ａ ＶｉｒＢ７ ｍｏｔｉｆ ｗｉｔｈ ａ Ｎ０
ｄｏｍａｉｎ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｏｕｔｅｒ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｔｅｉｎｓ
[Ｊ] . ＰＬｏＳ Ｐａｔｈｏｇｅｎｓꎬ ２０１１ꎬ ７(５): ｅ１００２０３１.
[２８] Ｊａｃｏｂ Ｔ Ｒꎬ Ｌａｉａ Ｍ Ｌꎬ Ｍｏｒｅｉｒａ Ｌ Ｍꎬ ｅｔ ａｌ. Ｔｙｐｅ ＩＶ
ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｎｏｔ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ
ｃｉｔｒｕｓ [ Ｊ ] . Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙꎬ
２０１４ꎬ Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ ７６３５７５.
[２９] Ｒｕｄｏｌｐｈ Ｋꎬ Ｓｗｉｎｇｓ Ｊꎬ Ｃｉｖｅｒｏｌｏ Ｅ. Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｐｌａｎｔ ｂｙ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ [ Ａ ] . Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ [ Ｍ ] .
Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ: Ｓｐｒｉｎｇｅｒꎬ １９９３. １９３－２６４.
[３０] Ｑｉａｎ Ｗꎬ Ｊｉａ Ｙꎬ Ｒｅｎ Ｓ Ｘꎬ ｅｔ ａｌ. Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎｄ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｏｍｉｃ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｏｆ
ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｇｅｎ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ
[Ｊ] . Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ２００５ꎬ １５(６): ７５７－７６７.
[３１] Ｈｅ Ｙ Ｑꎬ Ｚｈａｎｇ Ｌꎬ Ｊｉａｎｇ Ｂ Ｌꎬ ｅｔ ａｌ. Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎｄ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｏｍｉｃｓ ｒｅｖｅａｌｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ
ｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔｓ ｏｆ ｈｏｓｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ａｍｏｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｔｒａｉｎｓ
ａｎｄ ａ ｌａｒｇｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｉｓｏｌａｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｇｅｎ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ
[Ｊ] . Ｇｅｎｏｍｅ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ ２００７ꎬ ８(１０): Ｒ２１８.
[３２] Ｄａｎｉｅｌｓ Ｍꎬ Ｂａｒｂｅｒ Ｃꎬ Ｔｕｒｎｅｒ Ｐꎬ ｅｔ ａｌ. Ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ
ｇｅｎｅｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｏｆ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ
ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐｖ. ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｂｒｏａｄ ｈｏｓｔ ｒａｎｇｅ
ｃｏｓｍｉｄ ｐＬＡＦＲ１ [Ｊ] . Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ
Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ (ＥＭＢＯ) Ｊｏｕｒｎａｌꎬ １９８４ꎬ ３ ( １３): ３３２３
－３３２８.
[３３] Ｊｅｆｆｅｒｓｏｎ Ｒ Ａꎬ Ｋａｖａｎａｇｈ Ｔ Ａꎬ Ｂｅｖａｎ Ｍ Ｗ. ＧＵＳ
ｆｕｓｉｏｎｓ: ｂｅｔａ－ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅ ａｓ ａ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ
ｇｅｎｅ ｆｕｓｉｏｎ ｍａｒｋｅｒ ｉｎ ｈｉｇｈｅｒ ｐｌａｎｔｓ [Ｊ] . Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ( ＥＭＢＯ ) Ｊｏｕｒｎａｌꎬ
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[３４] Ｘｕ Ｒ Ｑꎬ Ｂｌａｎｖｉｌｌａｉｎ Ｓꎬ Ｆｅｎｇ Ｊ Ｘꎬ ｅｔ ａｌ. ＡｖｒＡＣＸｃｃ８００４ꎬ
ａ ｔｙｐｅ ＩＩＩ ｅｆｆｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ ａ ｌｅｕｃｉｎｅ￣ｒｉｃｈ ｒｅｐｅａｔ ｄｏｍａｉｎ
ｆｒｏｍ Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ ｐａｔｈｏｖａｒ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ
ｃｏｎｆｅｒｓ ａｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｉｎ ｖａｓｃｕｌａｒ ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｆ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ｔｈａｌｉａｎａ ｅｃｏｔｙｐｅ Ｃｏｌ￣０ [ Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙꎬ
２００８ꎬ １９０(１): ３４３－３５５.
[３５] Ｍａｎｓｆｉｅｌｄ Ｊꎬ Ｇｅｎｉｎ Ｓꎬ Ｍａｇｏｒｉ Ｓꎬ ｅｔ ａｌ. Ｔｏｐ １０ ｐｌａｎｔ
ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐｌａｎｔ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ [ Ｊ] .
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌａｎｔ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙꎬ ２０１２ꎬ １３(６): ６１４－６２９.
责任编辑:于金枝
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