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水稻白叶枯病(rice bacterial leaf blight,BLB)和水稻细菌性条斑病(rice baeterial leafstreak,BLS)是水稻生产上的重要病害,严重危害水稻的产量,给粮食安全造成了很大威胁。其病原物分别为水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)和水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzicola,Xoc)。Xoo和Xoc均是好氧微生物,因此,无论是在有氧环境中细胞呼吸链上电子的转移,还是在病原物侵染植物过程中植物为抵御侵染释放的活性氧(ROS),都对菌体的生存产生很大威胁。同时微生物为了应对不良环境和维持自身的生存,已经进化出一套复杂的抗氧化系统。对于Xoo和Xoc抗氧化机制的研究将为理解病原物的生存机制,预防病害的发生以及新农药的创制提供重要的理论依据。实验室前期研究发现,Xoo和Xoc虽然基因组非常相似,但是对过氧化氢(H2O2)的敏感性差异显著,且这种差异是两个菌的OxyR蛋白序列分化造成的。通过对Xoo和Xoc的OxyR蛋白序列进行比对发现,两者仅存在10个氨基酸的差异。在本研究中,为了探究上述10个差异氨基酸在OxyR介导的Xoo和Xoc对H2O2敏感性差异中的作用,我们通过同源置换的方法构建了 OxyR点突变体菌株,并对这些突变体菌株进行H2O2的敏感性,总过氧化氢酶的活力,H2O2积累量,抗氧化相关基因的相对表达量以及致病力的测定。结果表明,Xoc与Xoo的OxyR第23号氨基酸是两者对H2O2敏感性差异的关键位点。将Xoc的OxyR中23K突变为Xoo中的23T后,Xoc对H2O2的敏感性提高,菌体的H2O2含量升高,总过氧化氢酶活力下降,过氧化氢酶基因表达量下降,菌体的致病力也降低。相应地,将Xoo的OxyR中23T突变为Xoc中的23K后,Xoo突变体抗氧化能力提高,且具备了Xoc对H2O2反应的相关表型。蛋白与DNA结合能力的分析结果表明,Xoo和Xoc的OxyR的第23号氨基酸通过影响自身与下游基因启动子靶标的结合,改变了靶基因在菌体中的表达水平,从而影响了菌体对H2O2的敏感性。