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The Role of a Host-Induced Arginase of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Promoting Virulence on Rice

水稻黄单胞菌。稻瘟 稻黄单胞菌 毒力 生物 微生物学 病菌 突变体 枯萎病 生物膜 细菌 基因 植物 遗传学
作者
Yuqiang Zhang,Guichun Wu,Ian Arthur Palmer,Bo Wang,Guoliang Qian,Zheng Qing Fu,Fengquan Liu
出处
期刊:Phytopathology [American Phytopathological Society]
卷期号:109 (11): 1869-1877 被引量:10
标识
DOI:10.1094/phyto-02-19-0058-r
摘要

The plant bacterial pathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae causes bacterial blight of rice, which is one of the most destructive rice diseases prevalent in Asia and parts of Africa. Despite many years of research, how X. oryzae pv. oryzae causes bacterial blight of rice is still not completely understood. Here, we show that the loss of the rocF gene caused a significant decrease in the virulence of X. oryzae pv. oryzae in the susceptible rice cultivar IR24. Bioinformatics analysis demonstrated that rocF encodes arginase. Quantitative real-time PCR and Western blot assays revealed that rocF expression was significantly induced by rice and arginine. The rocF deletion mutant strain showed elevated sensitivity to hydrogen peroxide, reduced extracellular polysaccharide (EPS) production, and reduced biofilm formation, all of which are important determinants for the full virulence of X. oryzae pv. oryzae, compared with the wild-type strain. Taken together, the results of this study revealed a mechanism by which a bacterial arginase is required for the full virulence of X. oryzae pv. oryzae on rice because of its contribution to tolerance to reactive oxygen species, EPS production, and biofilm formation.
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