水稻白叶枯病菌（PXO99）avrXa21成熟机理及其生理功能研究

水稻白叶枯病是由革兰氏阴性黄单孢菌水稻变种所引起一种细菌性病害，是仅次于稻瘟病的水稻第二大病害。鉴于白叶枯病对水稻的巨大危害性，开展水稻白叶枯病的研究，深入探讨水稻的抗病机理是非常必要的。最近研究发现PXO_03968（白叶枯病菌小种PXO99）编码194个氨基酸N端的硫酸化17肽具有avrXa21功能，与已发现的其它无毒因子有显著差别，是研究水稻抗性基因和无毒基因互作的新颖材料。根据我们已建立的成熟过程模型，本课题组将深入剖析avrXa21的表达调控、翻译后修饰、外泌系统和蛋白酶切等过程，分析PXO_03968突变体的特性和研究PXO_03968酶解多肽组分对病原菌生长和应对环境变化能力的影响等，从而明确avrXa21分子成熟过程和生理功能。这不仅可以拓宽和加深我们对植物和病原菌互作机制的认识，也为水稻抗病育种以及在体内或体外合成免疫刺激剂以诱导水稻抗性奠定坚实的基础。

植物—病原菌的互作经长期进化形成了可遗传的、反应高度特化的遗传控制体系，建立了他们互作的遗传学基础。植物抗性基因与病原菌无毒基因产物之间互作而产生的抗性是植物抗病性的重要形式。水稻白叶枯病是由革兰氏阴性黄单孢菌水稻变种（Xanthomonas oryzae pv. Oryzae）所引起的一种细菌性病害。水稻抗病基因Xa21最早得到克隆，具有广谱抗病特点，但其无毒基因一直没有发现。2009年Lee等认为他们鉴定得到avrXa21(Science （2009）326: 850-853)，其为硫酸化酪氨酸的17肽，此多肽也是细菌的群感效应因子（PLoS One(2011) 6(12): e29192）；且RaxST硫酸化酶介导的Y22硫酸化修饰是avrXa21活性所必需的（遗憾是2013年下半年，Pamela实验室进行了撤稿）。本课题拟研究内容包括avrXa21成熟过程和avrXa21的生理功能。目前已经纯化RaxST，并进行了活性分析；构建了蛋白酶检测器；分析了avrXa21和RaxST的胞内定位；构建了可测定硫酸转移酶活性的PAP特异性核苷酸酶；基于酵母3’核苷酸酶构建了一种蛋白表达纯化标签。