该研究以水稻白叶枯病的致病菌稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)为研究对象,构建了Xoo的转座子插入文库,其中包含大约20万个插入突变体。Tn-seq分析揭示了Xoo生长所必需的491个基因。与其他已报道细菌的必需基因相比,Xoo的一些必需基因功能未知,25个基因推测为黄单胞属类群的独有必需基因,且3个基因是黄单胞属细菌所特有的。
综上,这些研究结果可为开发广谱型、黄单胞特异型、环境友好型的杀菌剂提供候选靶点。辛菌胺是一种对水稻黄单胞菌具有良好抑制效果的新型杀菌剂,本研究利用表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)与高效液相色谱-质谱(High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,HPLC-MS)相结合的方法,鉴定得到了其在Xoo中的可能作用靶点,Tn-seq联合分析表明辛菌胺的作用靶点为Xoo的必需基因。这些靶点也可为后期开发抑制黄单胞属细菌的杀菌剂提供依据。
本研究还结合实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time, qRT-PCR)的数据分析了一些杀菌剂的作用机制一直未被阐明的原因,Tn-seq、SPR和HPLC-MS三者结合来研究和验证杀菌剂的作用机制也是本研究中提出的一种新的方法。本研究构建的转座子插入文库也将为Xoo在寄主植物中的生存策略以及识别与Xoo适应度相关的未知基因等研究提供参考。总之,本研究促进了对黄单胞菌的认识,为防治水稻白叶枯病等由黄单胞菌引起的病害提供了新的视角,为今后对黄单胞菌的研究奠定了基础。