水稻白叶枯病菌3-羟基脂酰ACP脱水酶基因XoofabZ的功能鉴定

鄢明峰; 李信申; 孙杨; 华菊玲; 黄水金; 《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：【背景】由水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引起的白叶枯病是水稻生产中最严重的细菌性病害。脂肪酸合成是细菌最重要的基础代谢之一，对细胞生长、膜磷脂和生物活性物质合成尤为重要，但对于该菌脂肪酸合成相关基因的功能知之甚少。【目的】鉴定Xoo PXO99A基因组中PXO＿01118(XoofabZ)基因是否编码3-羟基脂酰ACP脱水酶并参与脂肪酸的从头合成，为防治水稻白叶枯病害提供新思路。【方法】通过异体遗传互补和体外酶学活性检测分析Xoo FabZ的蛋白活性；进一步利用同源重组原理进行XoofabZ基因的遗传学分析。通过剪叶法检测替换突变株对寄主水稻的致病力。【结果】利用异体遗传互补和体外酶学活性检测手段相结合证明了Xoo FabZ能在脂肪酸合成的起始反应和脱水反应中发挥3-羟基脂酰ACP脱水酶活性。本研究无法直接获得XoofabZ基因敲除突变株，证明XoofabZ是必需基因。大肠埃希氏菌(Escherichia coli)EcfabZ基因替换突变株对寄主水稻的致病性显著降低。【结论】XoofabZ是水稻白叶枯病菌必需基因，编码3-羟基脂酰ACP脱水酶，参与Xoo脂肪酸从头合成反应和致病力的形成。

关键词： 水稻白叶枯病菌 3-羟基脂酰ACP脱水酶 脂肪酸合成