水稻细菌性条斑病(BLS)是由稻黄单胞菌致病变种 (Xoc) 引发的一种破坏性极大的细菌性病害,长期以来对水稻的产量造成巨大的损失。病原菌对宿主的成功侵染,不仅取决于其致病因子的作用,还需要能够感知和应对感染过程中遇到的各种微环境压力,其中氧化胁迫是植物病原细菌最常见的环境胁迫之一。
已知假定蛋白XOC_2868是由一个参与Xoc菌株 BLS256响应氧化胁迫并对其毒力有贡献的水平转移基因编码的转录因子,但其调控机制尚未被揭示。本研究基于此,通过RNA-seq与Chip-seq的整合分析,预测出该转录因子在BLS256基因组中的结合位点及下游靶基因(cydAB,编码细胞色素bd氧化酶的两个亚基),并对它们的结合特异性和靶基因表达情况进行了验证;另外,构建了其靶基因缺失突变株,并进行了H2O2胁迫下生长曲线测定和水稻接种试验。结果显示,与野生型菌株相比,其靶基因缺失突变菌株和xoc_2868缺失菌株均一致出现对外源H2O2敏感性增强和毒力减弱的现象。由此表明该水平转移转录因子通过调控细胞色素bd氧化酶基因参与了BLS256氧胁迫适应性和毒力机制。本研究的结果强调了在BLS256进化过程中,HGT现象对其毒力和适应性影响的可能性。
研究成果以“A transferred regulator that contributes to Xanthomonas oryzae pv. oryzicola oxidative stress adaptation and virulence by regulating the expression of cytochrome bd oxidase genes” 发表在中国农业科学院主办杂志Journal of Integrative Agriculture。