中文摘要：

稻黄单胞菌是模式植物水稻上的模式病原菌，引起的白叶枯病和细菌性条斑病是我国水稻上的重要致灾病害。稻黄单胞菌在非寄主植物上产生过敏反应（HR）是由harpin蛋白决定的。除hpa1外，稻黄单胞菌还存在其它harpin编码基因，但未能鉴别。本项目拟在hpa1和hpaB双突变体的基础上构建Tn5插入突变体库，筛选鉴别未知harpin基因；拟通过hrpG和hrpX 突变体的基因芯片分析，结合已知harpin蛋白的生物学信息，鉴别受hrpG和hrpX调控的未知harpin基因，并在hpa1和hpaB双突变体中敲除未知harpin基因，鉴别HR激发能力；对未知harpin基因进行表达，鉴别产物的HR激发能力。因HR是植物抗病免疫激活的重要表型，鉴别稻黄单胞菌未知harpin蛋白基因，对揭示植物-病原菌互作的免疫学机制具有重要的科学意义，相应的基因资源在作物抗病育种中具有重要的实践意义和知识产权能

结论摘要：

在植物病原细菌Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000菌株中已经证明有4个harpin蛋白。harpin类蛋白富含Gly，缺乏Cys。根据这一特点，本项目筛选Xoc BLS256基因组数据库，得到了三个候选基因，hlpA，hlpB和hlpC。3个候选基因的基因产物的Gly含量分别达到22.6%、20.2%和19.4%，并且集中在C端。通过Smart网站对候选蛋白结构预测分析，它们均含有α螺旋结构，其与Hpa1蛋白α螺旋区域的同源性分别达到60.1%、56.4%和50.2% 。根据本实验室的基因芯片数据，我们发现这3个候选基因都不同程度地受HrpG和HrpX调控，表达模式与Hpa1蛋白受HrpG和HrpX调控一致。这一结果支持了3个候选基因可能编码未知harpin蛋白的可能性。为此，我们利用PVX载体系统，借助农杆菌，以Bax和hpa1为阳性对照，发现HlpB能在激发烟草HR，说明HlpB是Xoc中另一HR激发子。非常有趣的是，HlpB是一种单链DNA结合蛋白，在原核生物中广泛存在，但在植物病原黄单胞菌中高度保守。为此，我们选择Xoc、Xcv、Ralstonia solanacearum和Pseudomonas syring中的HlpB基因进行过表达和纯化，仅发现黄单胞菌来源的HlpB具有HR激发能力。在HR激发机理上， Ssbx与Hpa1一样，缺乏Cys、热稳定和对蛋白酶敏感，所激发的HR是一种细胞编程死亡（PCD）。HR过程需要水杨酸SA的积累，活性氧迸发（ROS），HR 标志基因 (HIN1, HSR203J)、病程相关蛋白基因(PR1)、PTI途径的BAK1和BIK1以及MAP3K基因激活，乙烯和茉莉酸途径的基因活化，最终防卫反应产生胼胝质，植物产生诱导抗病性和生长加快。Ssbx 和Hpa1激发的HR均能够被生和生物代谢抑制剂actinomycin D, cycloheximide, 和 lanthanum chloride抑制。不仅如此，Ssbx的表达还受HrpG和HrpX调控，通过T3SS途径进行分泌，但不依赖HpaB的控制。项目执行期间，发表相关SCI论文10篇，获得国家发明专利1项。超额完成了预定目标。