野油菜黄单胞菌中LipB-LipA是唯一的硫辛酰化途径

摘要

[目的]硫辛酸是细胞内重要的辅因子,参与多种基础代谢过程.野油菜黄单胞菌(Xcc)是十字花科植物黑腐病的病原菌,在全球范围内引起植物病害,引起重大经济损失.为此研究Xcc中硫辛酸的合成途径,为防治黑腐病提供新思路.[方法]利用大肠杆菌硫辛酸合成关键酶LipA和LipB序列,同源比对发现Xcc基因组中XC_0713 (XccLipA)和XC_0712 (XccLipB)具有较高的同源性.采用PCR方法分别扩增XccLipA和XccLipB基因,并连入表达载体pBAD24M后分别互补大肠杆菌突变株,并检测转化子生长表型.利用同源重组方法,获得替换突变株,分析其生长性状,并利用剪叶法检测替换突变株对寄主植物甘蓝的致病力.[结果]XcclipA和XcclipB能分别恢复大肠杆菌lipA和lipB突变株在基础培养上生长.XcclipA和XcclipB都是菌体生长的必需基因,不能直接被敲除.但导入pSRK-EclplA后,成功分别获得XcclipA和XcclipB敲除突变株.两种EclplA替换后的敲除突变株在基础培养上都不能生长,添加硫辛酸后能恢复生长表型.在丰富培养基上,XcclipB敲除突变株能正常生长,而XcclipA敲除突变株不能生长,添加硫辛酸后生长也能恢复.分别测定不同培养条件下生长曲线,也得到同样的结果.寄主植物侵染结果显示,与野生菌相比,XcclipA敲除突变株致病性几乎丧失,而XcclipB敲除突变株的致病性与野生菌无显著性差异.[结论]Xcc中lipA编码硫辛酸合成酶,lipB编码辛酰转移酶,两者都是必需基因.Xcc中LipB-LipA途径是唯一的硫辛酰化途径,而没有外源性的硫辛酸途径.lipA敲除后显著影响Xcc的致病性,可作为抗菌药物筛选的靶点.