Tn5转座子插入α-酮戊二酸脱氢酶基因sucA对香蕉细菌性软腐病菌毒力的影响

　　 摘要: 【背景】玉米迪克氏菌(Dickeya zeae)可引起作物细菌性软腐病，严重威胁香蕉、水稻等重要作物的生产安全

　　 摘要:

【背景】玉米迪克氏菌(Dickeya zeae)可引起作物细菌性软腐病，严重威胁香蕉、水稻等重要作物的生产安全。本研究在香蕉细菌性软腐病菌D. zeae MS1的Tn5突变体库中筛选到4个毒力显著减弱的突变体。【目的】进一步鉴定Tn5转座子插入突变体的具体基因位点，并明确该基因对细菌毒力的影响。【方法】通过热不对称交错PCR (thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction, TAIL-PCR)鉴定转座子插入位点；利用同源重组方法构建插入基因的敲除突变体及其互补菌株，并比较它们与野生型在细菌生长、相关代谢产物活性、植物细胞壁降解酶(plant cell wall-degrading enzymes, PCWDEs)分泌、运动性及毒力等方面的差异。【结果】TAIL-PCR鉴定出4个突变体的转座子插入位点均是位于α-酮戊二酸脱氢酶(α-ketoglutarate dehydrogenase, α-KGDH)基因sucA内，该基因编码三羧酸(tricarboxylic acid, TCA)循环过程的关键酶组分。基因敲除突变体ΔsucA在细菌生长曲线上受到一定程度的影响，但是其α-KGDH活性完全丧失。基因突变可显著减少PCWDEs的分泌并降低pelB和pelC等基因的转录表达，而不影响细菌的涌动、游动能力。对比野生型，ΔsucA在烟叶上产生的过敏性反应明显减弱，对香蕉幼苗的致病性也显著降低。回补菌株则可将上述细菌表型均恢复至与野生型接近的水平。【结论】本研究利用Tn5转座子插入突变鉴定到可影响细菌毒力的TCA关键酶基因sucA，该基因的突变可减弱重要毒力因子PCWDEs的分泌，但不影响细菌运动性。