發(fā)布時(shí)間：2021-08-11 10:27

　　自然界中植物病原細(xì)菌、噬菌體和植物共同進(jìn)化,彼此之間相互依存而又相互牽制。由水稻黃單胞菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的水稻白葉枯病是水稻最重要的細(xì)菌性病害,噬菌體治療可能作為一種專一且環(huán)保的手段用于綠色防控水稻白葉枯病。本研究建立了Xoo的Tn5轉(zhuǎn)座子突變體庫(kù),通過(guò)篩選抗噬菌體菌株,發(fā)現(xiàn)Xoo中感染噬菌體必需的基因,從中再篩選改變水稻致病性的基因,發(fā)現(xiàn)Xoo中對(duì)噬菌體侵染和植物致病都起作用的基因,探索Xoo中同時(shí)在與天敵噬菌體和寄主水稻互作中起作用的基因及其機(jī)制。本研究用Tn5轉(zhuǎn)座子突變技術(shù),獲得Xoo浙江分離株C2的4524個(gè)突變體,通過(guò)烈性噬菌體J2侵染C2突變體,篩選到36個(gè)對(duì)噬菌體侵染產(chǎn)生抗性的突變菌株,再通過(guò)反向PCR等分子生物學(xué)技術(shù)和生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)Tn5轉(zhuǎn)座子插入19個(gè)Xoo中感染噬菌體必需的基因:12個(gè)與脂多糖（LPS）合成相關(guān)的基因,包括cysB,metB,wxoD,rmlB,rmlA,rfb303,lpxH,編碼二磷酸核糖差向異構(gòu)酶的基因（C2₆8）,兩個(gè)編碼糖基轉(zhuǎn)移酶的基因（C2₈

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

黃單胞屬細(xì)菌的蛋白質(zhì)分泌系統(tǒng)示意圖(Büttner&Bonas,2010)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1研究背景5助iTALE(interferingTALE)逃逸水稻的抗性(Jietal.,2016,Xuetal.,2017)。HrpG和HrpX是T3SS及其效應(yīng)蛋白的兩個(gè)關(guān)鍵調(diào)控蛋白（圖1.2）。HrpG同時(shí)調(diào)控hrpX和hrpA(hrcC)的表達(dá)(Laub&Goulian,2007)，通過(guò)磷酸化來(lái)激活hrp基因的表達(dá)。HrpX調(diào)控hrp基因簇中5個(gè)操縱元(hrpB、hrpC、hrpD、hrpE和hrpF)的表達(dá)，這些操縱元編碼T3SS裝置所需的蛋白產(chǎn)物(Ochiaietal.,2005)。圖1.2水稻白葉枯病菌T3SS表達(dá)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型(范素素等,2018)Fig.1.2RegulatorynetworkmodeloftheexpressionofT3SSgenesinXoo1.3噬菌體和噬菌體治療1.3.1噬菌體和噬菌體受體噬菌體最早由英國(guó)細(xì)菌學(xué)家FrederickWilliamTwort發(fā)現(xiàn)(Twort,1915)。在他之后加拿大科學(xué)家FelixD’Herelle對(duì)噬菌體進(jìn)行了更加準(zhǔn)確、完備的記錄(D’Herelle,1917)，根據(jù)其“吃細(xì)菌”的特性將其命名為bacteriophages(phages)。噬菌體是生物圈中數(shù)量最多的微生物，估計(jì)有4.8×1031個(gè)噬菌體顆粒存在(Stoneetal.,2019)。噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程如圖1.3所示，從吸附、注入DNA、復(fù)制增殖、裝配到最終裂解為一個(gè)侵染周期。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1研究背景6圖1.3噬菌體的增殖過(guò)程(Simonetal.,2010)Fig.1.3Thephagereplicationprocess(Simonetal.,2010)噬菌體要成功侵入到細(xì)菌體內(nèi)，首先要與細(xì)菌受體結(jié)合。由于噬菌體必須要識(shí)別特定的宿主細(xì)胞成分，宿主的膜以及其細(xì)胞壁的組成成分又有著豐富的多樣性，因此噬菌體吸附細(xì)菌是非常復(fù)雜的過(guò)程(Labrieetal.,2010)。噬菌體針對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌的受體主要分為三類，即蛋白受體、鞭毛和菌毛類受體和LPS受體。（1）蛋白受體噬菌體Gifsy-1和Gifsy-2可以識(shí)別宿主外膜蛋白OmpC(Ho&Slauch,2001)。蛋白OmpA、OmpF、TonA、TonB、Tsx、FhuA、FepA、FadL、YncD等都陸續(xù)報(bào)道為噬菌體受體蛋白(Hancock&Braun,1976,Dattaetal.,1977,Hantke&Braun,1975,Hantke&Braun,1978,Hashemolhosseinietal.,1994,Ho&Slauch,2001,Martietal.,2013,Lietal.,2019)。（2）鞭毛和菌毛類受體噬菌體感染細(xì)菌需要附著在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的細(xì)菌鞭毛細(xì)絲上，因此鞭毛的數(shù)量，長(zhǎng)度和旋轉(zhuǎn)速度是噬菌體感染效率的重要決定因素(Baldvinssonetal.,2014,Gonzalezetal.,2018)。菌毛與四型分泌系統(tǒng)有關(guān)，也參與到細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)及致病過(guò)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金黃色葡萄球菌壁磷壁酸結(jié)構(gòu)、功能及其糖基化修飾概述[J]. 熊夢(mèng)園,李一榮.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2020(03)
[2]我國(guó)水稻白葉枯病菌致病型劃分和水稻抗病育種中應(yīng)注意的問(wèn)題[J]. 陳功友,徐正銀,楊陽(yáng)陽(yáng),鄒麗芳,朱勃.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2019(01)
[3]水稻白葉枯病菌T3SS基因表達(dá)及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[J]. 范素素,田芳,何晨陽(yáng).  生物技術(shù)通報(bào). 2018(02)
[4]中國(guó)南方水稻白葉枯病發(fā)生流行動(dòng)態(tài)與綠色防控技術(shù)[J]. 王華弟,陳劍平,嚴(yán)成其,沈穎.  浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(12)
[5]水稻白葉枯病發(fā)生流行動(dòng)態(tài)與防治技術(shù)研究[J]. 沈穎,王華弟,葉建人,黃賢夫,李仲惺,趙敏.  浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(04)
[6]硅對(duì)水稻葉片抗氧化酶活性的影響及其與白葉枯病抗性的關(guān)系[J]. 薛高峰,宋阿琳,孫萬(wàn)春,李兆君,范分良,梁永超.  植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]Construction of DNA damage response gene pprI function-deficient and function-complementary mutants in Deinococcus radiodurans[J]. GAO Guanjun,LU Huiming,HUANG Lifen & HUA Yuejin Institute of Nuclear-Agricultural Science,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China.  Chinese Science Bulletin. 2005(04)
[8]從水稻白葉枯病菌分離的avr Bs3家族新成員avr Xa3是具雙重功能的無(wú)毒基因[J]. 李平,龍菊英,黃迎春,張燕,王金生.  自然科學(xué)進(jìn)展. 2004(07)
[9]Exchangeability of Two hrp Gene Fragments from Xanthomonas oryzae pv.oryzae and pv.oryzicola for Hypersensitive Response on Tobacco and Pathogenicity on Rice[J]. CHEN Gong you and WANG Jin sheng (Key Laboratory for Monitoring and Management of Plant Diseases and Insects, Ministry of Agriculture/Department of Plant Pathology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, P.R.China).  Agricultural Sciences in China. 2003(09)
[10]水稻白葉枯病菌hrp調(diào)節(jié)基因hrpXoo的克隆與序列分析[J]. 陳功友,余曉江,王金生.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(05)

碩士論文
[1]銅綠假單胞菌中CysB的結(jié)構(gòu)及其調(diào)節(jié)機(jī)制的研究[D]. 宋雅琴.西北大學(xué) 2018
[2]水稻細(xì)菌性褐條病菌RS-2 Ⅳ型分泌系統(tǒng)致病機(jī)制的研究[D]. 方雨詩(shī).浙江大學(xué) 2017
[3]兩種水稻主要病原細(xì)菌噬菌體的分離、鑒定和特征化研究[D]. 王麗.浙江大學(xué) 2016



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