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十字花科黑腐病菌,学名野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv. campestris,简称Xcc),是一种能在世界范围内引起十字花科植物产生黑腐病的革兰氏阴性病原菌,也是研究植物与微生物相互作用的模式细菌之一。双组份信号转导系统(Two-component signal transduction systems,简称TCSs)是微生物感受外界信号的最重要的信号传导系统。典型的双组份信号转导系统由两部份构成,其中一部份主要是感受外界环境刺激的组氨酸激酶感受蛋白(histidine kinase, HK);另一部份是执行着调控下游基因表达的作用的响应调节蛋白(response-regulator protein, RR)。基因组分析表明,Xcc 8004共有111个双组份信号转导系统基因,目前仍有很多双组份信号转导系统基因的功能还不清楚,包括XC3067和XC3068这对推测的双组份信号调控系统基因。生物信息学分析表明,XC3067和XC3068在Xcc 8004基因组上相邻,转录方向一致,两个基因间重叠14 bp,XC3067编码一个杂合双组份系统响应调节蛋白,XC3068编码一个双组份系统的感受蛋白。在前期的研究中发现,XC3068基因的Tn5gusA5的插入突变体与致病相关,为了进一步研究XC3067和XC3068这对双组份信号转导系统的生物学功能,利用同源双交换的策略,分别构建了XC3067和XC3068的缺失突变体DM3067和DM3068,及双缺失突变体DM3067/3068。测定生长曲线实验结果显示,与野生型菌株相比,突变体DM3067、DM3068和DM3067/3068在基本培养基和丰富培养基中的生长没有变化；致病生化因子检测实验结果显示,与野生型菌株相比,突变体DM3067、DM3068和DM3067/3068的胞外多糖、胞外蛋白酶、胞外淀粉酶和胞外纤维素酶和游动性等均没有显著差异；抗逆性检测实验结果显示,与野生型菌株相比,DM3067、DM3068和DM3067/3068耐受蛋白质变性剂的能力下降,渗透压抗性和有机溶剂抗性没有变化；在寄主满身红萝卜的致病性检测实验结果表明,与野生型菌株相比,突变体DM3068和DM3067/3068的致病力有显著变化；在非寄主辣椒上的过敏反应实验检测结果表明,与野生型菌株相比,突变体DM3067和DM3068的过敏反应减弱。DM3067和DM3068的反式互补菌能基本回复表型至野生型水平,表明XC3068与致病性相关,而XC3067和XC3068与过敏反应和蛋白质变性剂抗性相关。RT-PCR实验结果表明,XC3067和XC3068位于同一转录单元,很可能组成一个双组份信号转导系统。RT-PCR实验结果还表明,XC3067和XC3068在MMX的表达量与在NYGB中的表达量一致,在MMX条件下中不受hrpG和hrpX调控。本研究结果显示XC3067和XC3068这对推测的双组份信号转导系统基因可能与野生型的致病力、过敏反应和蛋白质变性剂抗性相关。并且XC3067和XC3068位于同一转录单元,不被MMX诱导表达,不被hrpG和hrpX在MMX培养基条件下调控。