论文摘要
黄单胞菌与其寄主之间的相互作用是一场复杂的"攻防战":一方面,病原细菌产生的信号分子和代谢物可以影响植物的生长和发育;另一方面,植物源的次生代谢物也能影响黄单胞菌致病因子的产生。菌黄素是黄单胞菌产生的一类芳香基多烯磷酯类黄素色,能保护细菌抵抗光伤害,协助细菌在植物表层和组织内生存,是黄单胞菌重要的致病因子。笔者课题组在野油菜黄单胞菌（Xcc）中深入阐述了菌黄素生物合成的分子机理:xanB2编码新型双功能分支酸裂解酶,水解分支酸同时产生3-羟基苯甲酸（3-HBA）和4-羟基苯甲酸（4-HBA）,其中3-HBA作为前体参与菌黄素的生物合成;XanA2负责激活3-HBA腺苷酰化,通过两步反应加载至xan编码的酰基载体蛋白上;菌黄素的芳香基多烯链依赖Ⅱ型聚酮合酶途径进行合成。笔者还发现,在3-HBA含量降低时,Xcc可利用4-HBA合成菌黄素。Xcc利用不同前体物合成菌黄素的特性,有利于其在寄主植物内合成菌黄素,从而辅助其进一步侵染。辅酶Q （CoQ）是有氧呼吸途径中电子传递链的关键组成部分。CoQ的生物合成机制在大肠杆菌和酵母菌中研究较深入,而在植物病原细菌中鲜有报道。我们研究发现XanB2产生的4-HBA是CoQ的合成前体,生物信息学和遗传学分析表明ubiAXc、ubiBXc、ubiEXc、ubiGXc、ubiHXc、ubiIXc、ubiJXc、ubiKXc与大肠杆菌中的同源蛋白具有相似功能。Coq7Xc具有"Fe-Fe"单加氧酶活性,催化苯环C-6的羟基化,其催化机理类似于酵母菌同源蛋白Coq7。敲除CoQ合成关键基因显著降低Xcc的致病性。黄单胞菌长期进化的CoQ生物合成基因多样性可能有助于其适应与植物互作过程中的复杂环境。黄单胞菌DSF信号分子介导的群体感应与细菌致病性密切相关。为了研究黄单胞菌与植物互作过程中植物代谢产物对DSF群体感应的影响,笔者把寄主植物水解粗提物、植物来源的氨基酸、有机酸以及激素添加至Xcc的培养基,检测DSF-家族信号分子的生物合成。笔者发现部分植物来源的物质能促进DSF-家族信号分子的合成,其中增长最多的信号分子是BDSF。另外,Xcc侵染寄主植物后,在植物体内产生的信号分子也是以BDSF为主。黄单胞菌致病因子生物合成及其与植物互作分子机理的研究为开发选择性的黄单胞菌防控农药提供了潜在靶标。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 曹雪强,周莲,Diab Abdelgader,何亚文
关键词: 黄单胞菌,菌黄素,辅酶,信号分子介导
来源: 中国植物病理学会2019年学术年会 2019-07-20
年度: 2019
分类: 基础科学,农业科技
专业: 生物学,农业基础科学,植物保护
单位: 微生物代谢国家重点实验室上海交通大学生命科学技术学院
分类号: S432.42
DOI: 10.26914/c.cnkihy.2019.020436
页码: 434
总页数: 1
文件大小: 66k
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