《整合寄主因子（IHF）對水稻基腐病細菌致病性調控機理研究》是依託華南農業大學，由劉瓊光擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：整合寄主因子(IHF)對水稻基腐病細菌致病性調控機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉瓊光
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
玉米狄克氏菌（Dickeya zeae，簡稱D. zeae）是世界上重要病原細菌，侵染水稻、玉米、馬鈴薯和香蕉等10多種寄主植物。由該菌引起的水稻基腐病是水稻上重要病害之一，在東南亞一些國家和我國15個省市先後報導發生，嚴重時造成水稻絕產，目前對該病原細菌的致病性及其調控機理了解較少。申請人前期研究首次發現，整合寄主因子（ integration host factor，IHF）是水稻基腐病菌的全局性調控因子，包括IhfA和IhfB兩個亞基，在致病性調控中都起重要作用，但其調控機理尚不清楚。本項目擬通過構建突變體，致病表型測定、鏈特異性轉錄本測序分析、蛋白表達純化、DNA-蛋白質互作等研究方法和技術，分析IHF所調控的下游致病基因，明確IHF結合的DNA特徵及其調控分子機理。項目的完成對於深入了解D.zeae致病性調控的分子機制，尋找新的藥物靶標和病害防控策略，具有理論和實際意義。
結題摘要
本項目以水稻基腐病菌為研究對象，通過鑑定和分析IHF所調控的致病表型、鏈特異性轉錄本測序分析、預測啟動子、表達純化蛋白，分析IHF所調控的下游致病基因，明確IHF結合的DNA特徵及其調控機理。目前水稻基腐病菌致病性調控研究還不完善，在完成計畫研究內容的基礎上，本項目還開展了水稻基腐病菌致病性調控相關的其它方面的研究，目的是為今後揭示IHF與其它調控因子之間的關係奠定基礎。 因此，在該項目經費的資助下，我們還進行了DNA結合轉錄調節子HU功能分析、水稻基腐病菌flhDC和fliA基因的功能研究、Tat系統有關基因和hfq等基因的功能研究，各方面研究均取得了較好的進展和研究結果： （1）首次明確了整合宿主因子（Integration host factor，IHF）和DNA結合轉錄調節子HU、flhDC和fliA、Tat系統和hfq在水稻基腐病菌致病性中的重要作用。 （2）獲得了IHF突變體和野生菌EC1的轉錄組學，突變體與野生菌EC1基因組轉錄表達中，共有1080個基因表達差異，其中下調的基因442個，上調的基因638個，涉及細菌的分泌系統、蛋白質、胺基酸、脂肪酸組成與代謝，細胞結構、組分、細胞生物功能等諸多方面。 （3）明確了IHF綜合調控水稻基腐病菌的運動性、生物膜、胞外降解酶和致病毒素，IHF是水稻基腐病菌致病性所必須的。 （4）構建了IHF的α-亞基ihfA的原核表達載體，獲得了濃度為1.37mg/mL的純化蛋白。 （5）EMSA驗證了IHF與雙鳥苷酸環化酶啟動子特異性結合，其結合的位置為該基因上游區域-214bp位置，特異結合的DNA序列為5’-TTATCAGTTGATTA-3。 （6）明確了DNA結合轉錄調節子HU、Tat分泌系統和sRNA伴侶分子Hfq調控水稻基腐病菌致病性的可能機制和調控模式。 在本項目資助下完成的研究結果和研究進展，對於深入了解D.zeae致病性調控的分子機制，完善D.zeae致病性調控網路，尋找病害防治的藥物靶標，為發展新型、有效和可持續病害控制策略提供科學依據和參考。
