利用aflp 分析茄科细菌性斑点病菌之变异性并选殖与致病性相关之 .pdf

國立交通大學生物科技學系 Department of Biological Science and Technology National Chiao-Tung University 博士論文 Doctor Dissertation 利用 AFLP 分析茄科細菌性斑點病菌之變異性 並選殖與致病性相關之基因產物 Using AFLP to analyze the diversity of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria and cloning the pathogenesis-related genes 研究生：林榕華 (Rong-Hwa Lin) 指導教授：彭慧玲博士 (Dr. Hwei-Ling Peng) 黃秀珍博士 (Dr. Hsiou-Chen Huang) 中華民國九十九年七月 July, 2010 中文摘要 由 Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv)引起的茄科細菌性斑點病，是台灣 番椒及番茄栽培區之重要病害，需透過第三型分泌系統的調控機制和分泌的有效蛋 白 (effectors)引發其病原性。台灣之 Xcv菌株為多樣性的族群，本研究中所採用的十 四株菌株依據澱粉分解酶之有無，可將菌株區分為A 、B 兩菌群，而利用增幅限制 片段核酸多型性技術(AFLP) 亦可得到相同的結果。從AFLP的分析圖譜中篩選各菌 株間有差異性之片段，並選殖出 xopE2 基因，xopE2 基因在X. campestris pv. vesicatoria菌株間具高度保留性，可作為分類之指標。根據胺基酸序列所作樹狀親 源分析，顯示 A群菌株 Xvt122 與X. campestris pv. vesicatoria 85-10的親源關係較之 B群菌株 Xvt45 為近。剔除 Xcv Xvt45 染色體上的 xopE2 基因會降低病原菌的感染 力；然而，Xcv Xvt122的 xopE2 基因突變株並不會影響其病原性。此外，無論是 Xcv Xvt122或 Xcv Xvt45的 XopE2蛋白 (XopE2 和 XopE2 皆能透過第三型分泌系) A B 統抑制由 HopPsyA所引發的過敏性反應；大量表現 XopE2蛋白則會降低其在感病 番茄品系的毒性，而這些生物性功能和 XopE2蛋白所具有的保留性三元催化胺基酸 th (consensus catalytic triad, 159 cysteine )與 His硫醇蛋白酶胺基酸( thiol-protease His residue, 47th histidine) 無關。 2005 年X. campestris pv. vesicatoria 85-10 基因組解序後發現有 Vir/Tra和 Icm/DotT4SS 兩套第四型分泌系統存在。X. campestris pv. vesicatoria的第三型分泌 系統為致病性上不可或缺的分泌胞器，但對於其所具有的第四型分泌系統所扮演的 角色所知甚少。本研究從建構好的 X. campestris pv. vesicatoria A群菌株 Xvt122和 B 群菌株 Xvt45 基因庫中選殖出與 VirB/D4 系統相關的基因，目前兩菌群所選殖出來 的 virB/D4 基因組並非很完整，但以目前的結果顯示，A群菌株 Xvt122的基因數目 和排列順序和 X. campestris pv. campestris ATCC33913 (Xcc ATCC33913)相似，而 B 群菌株 Xvt45的基因數目和排列順序則和 X. campestris pv. camp