水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)与细菌性条斑病菌X.oryzae pv.oryzicola(Xoc)是植物病原黄单胞菌的重要类群，也是水稻上的主要病原细菌。这类病菌依赖各种效应子发挥致病作用，其中，类似转录激活子的效应子transcription activator-like effectors(TALEs)在寄主植物中有特定的靶标基因，通过调控靶标基因表达，影响病菌致病性或寄主抗病性。Xoc和Xoo侵染途径与危害症状均有不同，这种差别可能与TALE基因种类及其作用机制的不同有关。前人研究证明Xoo的TALE可诱导水稻感病基因SWEET表达，促进SWEET蛋白质产生，SWEET帮助病菌获取养分，完成定殖和扩展并发挥致病作用，类似作用机制在Xoc中还未发现。本研究试图通过鉴定Xoc的转座子插入突变体，分析TALE基因突变对致病性的影响，为进一步研究TALE靶标基因奠定基础。　　本实验室以前通过Tn5转座子插入Xoc菌株GD41基因组DNA的方法，产生了一个突变体库，本研究从中初步筛选出了一个影响致病性的阳性克隆，含该克隆的菌株记为GD21突变体。对感病品种日本晴进行接种实验，结果表明，GD21与GD41相比，对日本晴致病性明显降低，在日本晴组织内的繁殖量明显减少，诱发细菌性条斑病症状的程度也大为下降。通过热不对称交错PCR技术进行鉴定，确认在GD21染色体上Tn5插入一个TALE的基因序列。对野生型和突变体基因组DNA用内切酶SpHI进行处理，Southern印迹后分别用Tn5载体序列和保守性TALE基因探针进行杂交，证明Tn5为单拷贝插入，并发现了一个2000-bp的SpHI酶切片段，称其为SpHI-2kb。SpHI-2kb具有一个TALE基因部分序列的特征，该片段当时称为Sph2k。　　从公共数据库搜索到了黄单胞菌56个TALE基因全长或部分序列，BLAST比对发现，它们与上述非正式命名的Sp2k基因高度同源，作者因此将Sph2k更名为TALXoc1，并将上述突变体命名为talXoc1。鉴于不同TALE基因含高度保守的重复序列，难以通过PCR直接克隆某个TALE基因，因而作者先采用分子杂交的方法从Xoc野生型菌株存在的TALXoc1序列。通过菌落原位杂交和核酸打点杂交，从已有GD41的基因组文库中筛选出114个TALE阳性克隆。阳性克隆的DNA按上述方法进行酶切和Southern杂交，鉴定到4个含有SpHI-2kb的基因序列，编号分别为E4、E8、E52、A57。这4个序列将分别用来回补taXoc1突变体，通过致病性测定，确认TALXoc1基因。　　针对Xoc突变体talXoc1和野生型GD41致病性的不同，比较了它们诱导水稻抗病相关基因表达的程度差别。根据前人研究，水稻不同品种有17种基因受TALE诱导而提高表达水平，包括15种预测的TALE靶标基因、水杨酸免疫信号通路的两种调控基因(NPR1、NPR3)和两种防卫反应基因(PR1a、PR1b)。为了明确突变体致病性弱于野生型的原因，作者通过荧光定量PCR技术进行分析，比较了日本晴接种GD41和talXoc1后上述基因诱导表达的情况。结果表明，GD41和talXoc1对9种TALE靶标基因表达的影响程度相近，TALXoc1突变的细菌对序列代号09g20100的TALE靶标基因表达有抑制作用，但促进另外5种TALE靶标基因(03g03034u、04g49194u、01g52130u、06g46500u、06g37080)的表达。TALXoc1突变对NPR1和NPR3的表达无显著影响，但导致PR1a和PR1b的表达量分别提高近40和80倍。惊奇的是，在talXoc1细菌接种的水稻体内表达时，NRP3转录本正常，但在GD41细菌接种的情况下，NPR3转录本有严重片段缺失，缺失的长度从67到284bp不等，并有一个118-bp重复转录。这说明，TALXoc1对NPR3转录本可变剪接发生调控作用。　　上述结果说明，TALXoc1在功能上显示以前未曾揭示的机制，不同于前人报道的任何一种TALE基因。TALXoc1影响6种已知TALE靶标基因的表达，对PR1表达有调控作用。TALXoc1不影响NPR1和NPR3表达，但干扰NPR3转录本可变剪接。已知PR基因诱导表达是水杨酸免疫信号通路启动的标志，而NPR3是水杨酸的受体之一，通过调控NPR1蛋白质的代谢、存量(turnover)与转录调控功能，决定抗病防卫反应的启动、维持和终止时间。因此，TALXoc1的靶标可能是NPR1或NPR3，作用机制可能在于调控NPR3转录本的可变剪接，可能通过抑制水杨酸免疫信号通路而抑制水稻的抗病性，发挥致病作用。