·常规信息
基因(座)名称白叶枯病抗性基因
Bacterial Blight resistance 13
基因符号xa13; Xa-13
所在染色体8 (已克隆)
供体材料Chinsurah Boro Ⅱ

Xa13/xa13(AK070510/AK106127/DQ421395/DQ421396/DQ421394, Chu et al. 2006)...

xa13 是1 个隐性抗白叶枯病基因,对其精细定位后找到2个侯选基因,一个是富含脯胺酸的类伸展素蛋白基因的同源基因,另一个是根瘤素基因MtN3 的同源基因xa13 在叶中的表达量很低,但在穗和花药中的表达水平很高。通过RNA干涉抑制xa13 的表达,增强了xa13 介导的抗性,表明xa13 显性等位基因的缺失对白叶枯病抗性是必须的。值得注意的是,从感病品种IR64中鉴定出的显性等位基因Xa13,如果抑制它的表达,在增强对菌株PX099抗性的同时,同时能引起水稻雄性不育(花粉败育),降低结实率。这说明Xa13 基因不仅控制水稻的抗病性,而且控制着水稻的生殖生长。

水稻隐性抗病基因xa13Os-8N3 的等位基因,Os-8N3 属于根瘤素(NODULIN3, N3)基因家族的一个成员,位于第8 染色体。Os-8N3 是一个白叶枯病原菌的感病基因,而隐性等位基因的抗性能够被那些产生III类效应子AvrXa7、PthXo2或PthXo3的病原菌小种破坏,这些效应子均属于类转录激活子(TAL)效应子家族成员。AvrXa7和PthXo3均能激活N3家族另一个成员基因Os-11N3的表达。Os-11N3 插入突变或者被RNA介导沉默后,对那些依赖AvrXa7和PthXo3的致病小种的特异感病性丧失。结果进一步表明,AvrXa7驱动Os-11N3 的表达,并且AvrXa7可以与Os-11N3 启动子特异的结合元件互作结合,这支持了之前预测的TAL效应子特异结合模型。结果表明TAL效应子重复结构域受到了选择,用来克服水稻显性和隐性两种形式的白叶枯抗性。Os-8N3Os-11N3 编码亲缘关系很近的蛋白,这为N3蛋白在促进白叶枯发病过程中发挥特异作用提供了证据支持(Antony et al., 2010)。

病原菌的效应分子是导致植物发病的毒性因子。对于宿主是如何把这种促进病原菌感染的效应子作为靶标的,目前还所知甚少。Xoo 的一个效应子能转录激活感病基因Xa13 表达,从而导致水稻白叶枯病发生。Xa13 编码属于MtN3/saliva 家族的一个不可或缺的质膜蛋白,MtN3/saliva 家族的蛋白在真核生物普遍存在,但是生化功能未知。作者的研究结果表明XA13 和另外两个蛋白COPT1 和COPT5 协作促进铜从木质部的移除(Xoo在木质部扩增和扩散从而使植株发病)。铜是植物必需的微量元素,并且是农业生产上使用的许多杀虫剂的重要成分,能够抑制Xoo 的生长。Xoo 小种PXO99 比其他小种对铜更加敏感,在其感染水稻时伴随着XA13、COPT1和COPT5的激活,这些蛋白可以调节水稻中铜的重新分配。XA13参与铜元素的重新分配帮助我们提出了细菌毒性的机理(Yuan et al., 2010)。

【亚细胞定位】

Xa13定位在细胞膜(Chu et al. 2006)

【生物学功能】

Xa13在花粉发育过程中发挥重要作用,可能也是一个细菌生长介导调控元件。水稻对白叶枯病菌小种PXO99的抗性取决于Xa13xa13表达量,表达量下调,抗性增加(Chu et al. 2006)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP005528BAD13168, AP008214BAF24268, CM000145EEE69066, AP005439BAD13102
基因及产物ID号:DQ421394ABD78942, DQ421395ABD78943, DQ421396ABD78944
cDNAs及其产物:AK106127BAG97588, JN944367AFI71278, AK070510
参考基因组位点:Os08g0535200(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os08g42350(本地MSU-RGAP
参考基因组产物:NM_001068889NP_001062354
uniprot库登录号:Q19VE6, Q19VE8, K4FDI0, Q6YZF3
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征白叶枯病抗性(TO:0000175), 花粉败育(TO:0000053)
生物进程对细菌的防卫反应(GO:0042742), 花粉发育(GO:0009555)
·参考文献
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