西瓜副噬酸菌RpoN（σ54 因子）功能分析

摘 要：RpoN，即σ⁵⁴ 因子，是细菌中的一种DNA 结合蛋白，在基因转录起始过程中协助RNA 聚合酶发挥功能，并参与多种关键的生物学过程，包括毒力、细胞运动、鞭毛组装和氮源利用。本研究在西瓜副噬酸菌（Paracidovorax citrulli）基因组中鉴定了2 个RpoN 编码基因（分别命名为rpoN1 和rpoN2），以P. citrulli 野生型菌株Aac5 为背景构建了rpoN1 和rpoN2 的缺失突变菌株和回补菌株，通过生物学表型测定、RNA-seq 分析及EMSA（electrophotic mobility shift assay）分析了RpoN1 和RpoN2在西瓜副噬酸菌中的功能及两者的异同。结果表明，2 个rpoN 基因的缺失均显著降低了Aac5 的致病性和运动能力，并使其在M9 最小培养基中生长迟缓。而仅缺失rpoN1 会显著降低Aac5 的黏附能力和硝酸盐利用能力，仅缺失rpoN2 则会显著提高生物膜的形成能力。RNA-seq 分析显示，ΔrpoN1中与IV 型菌毛合成相关基因pilA 的表达量显著降低，EMSA 进一步证实了RpoN1 对pilA 的直接调控。综上，RpoN1 和RpoN2 在西瓜副噬酸菌中并不是冗余的，两者在细菌性果斑病致病机制中都起着至关重要的作用。本研究结果为瓜类细菌性果斑病的科学防治提供了重要的理论依据。