赤霉素信号转导与植物的矮化_李晓波

DOI ：10.13523/j.cb.20041206

中国生物工程杂志

CHIN A BIO TECH NOL O GY

第24卷第12期2004年12月

赤霉素信号转导与植物的矮化

李晓波

1, 2

徐吉臣朱立煌

11*

(1中国科学院遗传与发育研究所植物分子生物学开放实验室北京 100101)

(2中国科学院新疆理化技术所乌鲁木齐 830011)

摘要论述近年来在拟南芥、水稻等模式植物中赤霉素信号转导的研究进展。通过对赤霉素相关突变体的生理研究, 鉴定出几个介入赤霉素信号转导过程的重要基因, 并对这些基因的产物进行分析, 根据相应的蛋白特征结构域, 推导了它们可能具有的功能。利用双突变体, 分析了这些基因的上下游关系, 确定了在植物中, G A 信号转导的几个途径。在此基础上提出了赤霉素信号转导的基本模式:阻遏是GA 信号转导过程中最基本的方式, G A 信号通过去除阻遏作用来激活转导途径, 从而调节GA 相关的生长与发育。

关键词赤霉素信号转导矮秆水稻拟南芥第二次世界大战后, 为了解决日益增长的人口温饱问题, 农民用大量的化学肥料来提高农作物产量, 但是随之而来的是土地日益板化和贫瘠, 农作物反而减产。到了20世纪60~70年代, 育种学家采用了革新作物品种并推广了与之相应的栽培方法, 使得世界粮食的产量得以大幅度的提高, 黄色的土地又恢复了充满生机的绿色, 这就是历史上著名的/绿色革命0

[1~4]

机理。研究表明, 当植物细胞接收胞外的信号后, 通过跨膜的受体传到体内, 经过一系列的中介, 产生一系列的生化反应, 并导致植株产生正常的生理现象。所经过的中介就是这个信号转导途径中的组成元件。当这个途径中的组成元件的基因发生突变后, 就会造成植株产生异常的生理现象, 如矮化。目前, 在研究赤霉素信号转导时, 主要是利用遗传突变或反向遗传学的方法, 通过筛选自发和人工的各类突变体, 分析其表型及生理特性, 如突变体对不同浓度G As 的响应情况, A -淀粉酶的分泌以及GAs 合成途径中主要酶的表达量, 由此来确定是否与赤霉素信号转导相关; 而后利用图位克隆或T -D NA 插入等方法克隆这些基因, 并结合功能基因组学和蛋白质组学中的新方法, 对它们的功能进行分析。并将这些突变体杂交, 进一步确定各组成元件之间的上下游关系, 最终得出G As 的转导途径。

[8]

。革新的品种与以前的品种

相比, 最明显的特征是矮化, 通过减少茎的生物质量来增加谷物的产量, 同时又增强了耐风沙、抗倒伏的特点

[1,2]

。进入20世纪90年代, 应用现代生

物技术手段对这些矮化品种深入研究揭示了植物矮化的分子机理:植物对生长激素) ) ) 赤霉素(gibberellins,GAs) 发生了不正常的响应, 如小麦rht ; 或者植物合成赤霉素的能力有缺陷, 如水稻中的d 18。

赤霉素(gibberellins, GAs) 作为一类二萜类植物激素, 对植物的发芽、茎的生长、花和种子发育有着多方面的影响。在过去的几十年里, GAs 的生物合成和代谢途径已经研究清楚, 并克隆了这些途径中的基因。最近几年, 开始研究内源植物激素如何调控植物的生长及发育, 亦即探讨植物激素分子(信号) 引起植物发育过程(信号转导途径) 的分子

收稿日期:2004-02-06 修回日期:2004-08-18*, [7]

[6]

[5]

1 G A 信号转导途径中的组成元件及其

功能

111 DWARF 1

D WARF 1(D1) 是水稻中编码异源三体的G 蛋白A -亚基(GA ) 的基因。d 1突变体具有GAs 缺陷突变体的表型, 例如半矮, 叶片呈深绿色等, 但是它却有很高的内源活性GAs 水平, 诱导d 1茎节的伸, G A [9]

第12期

李晓波等:赤霉素信号转导与植物的矮化

型毫无差别。但是在GA 饱和浓度诱导下, 突变体d 1的总长低于野生型

[10]

区是转录因子的明显标志, 含有这个区域的蛋白可以从胞质中定位到核中。SH2(Src Homology 2) 则是ST AT(信号转录子和转录激活子) 这类转录因子家族中所具有的。在动物中, 当有生长激素作用时, 这类转录因子同受体酪氨酸激酶结合后被激活。被激活的ST AT s 可以到核中调节特定的基因表达, 对生长激素信号产生响应, 因此从结构功能域的角度也说明了这类蛋白是信号转导中的元件。

对于半矮类型的突变体中G AI P RG A 蛋白家族而言, gai 基因缺失了含有一个开放阅读框的51个碱基, 其蛋白产物在DEL L A 区中少了17个氨基酸; 类似的, d 8和rht 在DE LL A 区有不同程度的缺失或突变。此外, 将拟南芥中的G AI 基因在水稻中表达, 也可以引起水稻的矮化; 在给定G As 剂量条件下, 将含缺失程度不同的D EL L A 的G AI 基因在水稻中表达, 则可产生矮化程度不同的表型以及对GAs 不同程度的敏感性

[21]

[5]

[20]

。对G 蛋白的研究表明,

G 蛋白主要功能是转导许多胞外信号, 包括激素信号, 然后激活几个胞内信使系统, 由此推断G 蛋白介入了G As 信号传递过程, 它是这个途径中的正调节子。尽管G 蛋白在GA 响应途径中的作用可以很好的解释d 1植株的一些表型, 但是第二叶片对G A 有正常的敏感性表明, G 蛋白可能没有完全介入所有的GA 响应, 可能还有其他的信号转导途径存在。

112 GAI P RGA 蛋白家族

许多对外源G A 响应发生改变的突变体按表型可分成两类:一类是矮化的突变体, 如拟南芥中的gai

[11]

, 玉米中的d 8

[14]

[12]

, 小麦中的rht

[13]

, 以及最

近在水稻中的gid ; 这类突变体与GA -缺陷型突变体有类似的表现:种子发芽率低, 叶片呈暗绿色, 有的花期延迟并有不正常的花发育。在用外源G As 处理这些突变体后, 以上缺陷不能完全克服; 测定内源G As 的含量, 突变体要比野生型高出100倍, 甚至更高。另一类细高的突变体, 如在拟南芥中的spy

[15]

。由此说明, D ELL A

区域中的缺失是引起植株矮化的直接原因, 而且这

个区域是这些蛋白功能的关键调节域, 是调节这些蛋白的活性而响应GAs 信号所必需的。

从上述的半矮突变体中我们认识了这个蛋白的调节功能, 同时从一个相对高的水稻突变体slr 中则可以认识这个蛋白的另一功能) ) ) 抑制功能

[22]

, 大麦中的sln

[16]

和水稻中的slr

[17]

。这

类突变体表现为对G As 合成途径中的阻断剂多效唑有抗性。在无外源G As 时, 种子仍能发芽以及分泌A -淀粉酶; 在其生长过程中, 与野生型相比, 具有较长的穗和茎, 叶子呈浅绿色, 结实率较低, 其内源G As 的含量较低。如果将野生型用过量的GAs 不断处理, 可以得到这类突变体, 因此也称为G A -过度剂量表现型。根据上述表型分析, 推测这些基因介入了G As 信号转导途径。

[5]

Peng 和Song 分别克隆了拟南芥中的G AI 和R GA

[18]

。在野生型中, 没有G As 时, 可以检测到SL R

蛋白; 当有外源G As 信号时, SLR 逐渐消失, 暗示这个蛋白是信号转导途径中的抑制子。在slr 突变体中, 其N 端的DEL L A 区是完整的, 但在NL S 区中有一个单碱基缺失, 造成该蛋白抑制功能的丧失。为了更详细的确定该蛋白不同区域中的功能, 克隆了SL R 基因, 然后将这个基因的不同区域进行不同程度的缺失, 重新拼接, 利用GFP 进行融合蛋白在体内表达, 分析植株的表型, 以此来精细确

[22]

定该蛋白中未知区域的功能。利用这个方法, 可以证明DEL L A 的周围区域(T VHY) 也对GAs 响应起到辅助作用; 而亮氨酸拉链(L Z) 区域则是形成二体的必需构件。不能形成二体的蛋白, 其功能是很弱的。在C 末端终止密码子的上游16个核苷酸处由一个核苷酸的替代可提前形成终止密码子, 由此产生的蛋白缺少C 端, 其功能完全丧失, 使植株表现slr 的表型。当这个蛋白中的L Z, NL S, RVER 和VHIID 区域发生突变后, 植株都会表现slr 表型。

, 比较其序列, 两者有82%的同源性。其后

Peng 又根据其保守序列分别克隆了/绿色革命0基因, 小麦中的rht 和玉米中的d 8; 以及近年来在水稻中的slr 基因。这些基因同RG A P GAI 有很高的同源性, 因此将它们归为G AI P RG A 蛋白家族。从蛋白结构特点上来讲, GAI P RG A 蛋白家族属于植物特有的GR AS(指GAI, R GA, SCARECRO W) 蛋白家族中的一个亚族

[19]

。它们有GRAS 家族成员都具有

的高度保守的中心区V HIID 和C 末端的R VER 结构。在这些蛋白的N 端, 有D ELL A 区域, 该区域在亚族不同的成员中是有所变化的。此外, 这类蛋白

中国生物工程杂志第24卷

图1 GAI P RGA 家族序列特点Fig. 1 Schemes of GA I P RGA family

113 GID

gid (gibberellin-insensitive dwarf) 是水稻中的隐性的, 严重矮化的突变体, 它的表型同G A -缺陷型的d 18矮化植株一样, 表现为宽的, 深绿色的叶[23]

片。用外源G A 处理野生型, d 18以及gid 时, 在10nmol P L GA 浓度时, 野生型和d 18都表现为生长, 而gid 几乎不响应; 在用GA 处理种子来检测A -淀粉酶的诱导情况, gid 没有A -淀粉酶的分泌, 也没有检测到A -淀粉酶的转录。此外, 还检测了GA 合成途径中的G A 20OX 的表达量。在正常情况下, 这个酶在植物的营养器官里表达量很高。在野生型和d 18中, 用G A 处理后, 这个酶受到反馈抑制, 表达量降低; 而在gid 中, 用G A 处理后, 表达量不受到影响。直接测定植物内源GA 的含量, 在gid 中则积累了高浓度的GA

[24]

水解途径降解靶蛋白。114 SPIND LY

多效唑, 是一个G A 生物合成途径中的抑制剂, 可以阻断拟南芥种子的萌发, 如果在种子萌发后喷洒它, 则会引起矮化。通过筛选对它产生抗性的突变体得到了隐性基因spindy (spy ) 因介入了GA 的信号转导过程。

克隆SPY 基因后, 发现它的前半部分由10个四三共多肽(tetratricopeptide repeats, T PRs) 组成(图2) , 这个区域的功能是蛋白和蛋白的相互作用区, 在组装成多蛋白的复合体中起到脚手架的作用。由此可以将蛋白组装成同源的或异源的复合体

[24]

[15]

, 这个基

。SPY 的另一个区域是催化区, 这个区域是极

为类似鼠和人的O GT(Ser P Thr O -连接的-N -酰基葡萄糖转移酶) 。动物O GT 是一个核定位和细胞质定位的酶, 它将GluN Ac (N -酰基葡萄糖) 从UD P-GluN Ac 转移到核和细胞质中的含有Ser 和P 或T hr 的蛋白上, 对靶蛋白上的Ser P T hr 基团进行糖基化而起到修饰作用

[25]

, 这说明G A 的信号转导

途径发生缺陷。克隆野生型GID 基因, 它编码了639个碱基, 产物是212个氨基酸, 其蛋白产物中含有一个保守的F -box 域。含有F-box 的蛋白会选择性的同其他蛋白结合形成复合体, 通过通用的蛋白

。

图2 SPY 的结构

Fig. 2 The str uctur e of SPY pr otein

2 GAs 的信号转导模型

根据双突变体的表型分析, 可以确定了各个组成元件之间的上下游关系。在gid slr 双突变体, 其表型是slr 表型, 这表明GID 作用于SL R 的上游; 将spy 和gai 这两个突变体杂交获得的双突变体为gai 的表型, 说明SPY 作用于G AI 的上游。结合上述已克隆GA 信号转导中的基因的产物特征分析, 可以推出它们在信号转导中的作用。

G A 信号时, 在野生型G AI 中, GAs 与GAI 相互作用, 使G AI 的构象发生变化, 去除阻遏状态, 植株表现正常生长(图3A) 。在G A 缺陷型中, G A 合成途径发生突变, 植株内缺少GAs 。这时G AI 是正常的, 但因为没有充足的GAs 与GAI 的相互作用, G As 的信号转导途径始终处于阻遏状态, 植株表现矮型; 应用外源GAs 处理就可以克服这种现象(图3B) ; 而对于gai 来讲, 由于gai 蛋白末端缺少了17个氨基酸, 蛋白构象发生变化, DEL L A 的缺失造成

第12期

李晓波等:赤霉素信号转导与植物的矮化

高浓度的GAs, 也不能与GAs 相互作用; 应用外源的G As 处理, 矮化现象也不能逆转。该蛋白是不可去除阻遏的抑制生长(图3C) , 因此gai 是一个功能获得突变。在slr 中, 则是另一种情况, D ELL A

区是完整的, 而它的C 末端的抑制作用区发生突变, 不能对GAs 信号传导途径起到有效的阻遏作用, 因此即使没有GAs 信号, 植株仍表现生长(图3D) ,

它是一个功能缺失突变。

图3 GAI 的作用机理

Fig. 3 The mechanism of GAI function

对于SPY, 它具有和动物中的OGT 相似的功能, 即对含有Ser 和P 或T hr 的蛋白进行糖基化修饰作用, 从而改变这些蛋白的活性。由于RGA P G AI 和SLR 在它们的氨基末端都富含有Ser P T hr, 这可能正是OGT 的靶位点, 而且SPY 作用于G AI P RG A 的上游, 推断SPY 可以对它们进行修饰作用。

对于含有F-box 的GID 会选择性的同其他蛋白结合形成复合体, 通过通用的蛋白水解途径降解靶蛋白。已知含有F-box 域的蛋白是可以与Skp1(signalkinase protein1) 蛋白相互作用, 形成复合体

[26, 27]

被抑制, SLR 的难以降解, 造成SL R 的积累。因此, GID 是在GA 信号转导过程中形成蛋白复合体降解G AI P R GA 蛋白家族成员。

3 结论

通过上述对GA 信号转导途径中的元件的分析, 以及它们之间的上下游关系后, 总结得到:在这个途径中, G AI P R GA P SLR 都是G As 信号转导途径中的抑制子, 这些抑制子的抑制作用使G As 信号传导途径处于阻遏状态。当有G As 信号时, 这些抑制子被降解, 从而解除了G As 信号转导途径中的阻遏状态, 由G As 诱导的与生长相关的基因才得以表[28]

达。如图4所示。

在G A-缺陷型的突变体或没有G A 信号的野生型细胞里, 跨膜的G A 受体是没有活性的或者没有被G A 信号所激活, 在这种条件下, SPY 是有活性的O GT, SPY 可以修饰或激活在没有GAs 时的RG A 和R 的AI 和R GA RG A 和AI 的作用可能

。在水稻中, Skp1有14个同源基因, 分别为

OsSkp 1~OsSkp 14; 用酵母双杂交体系, 检测到GID 是与水稻中的OsSkp2蛋白相互作用。这也同时证明, GID 确实具有F -box 的功能。用免疫杂交的方法, 检测到在gid 突变体中, SL R 蛋白被积累, 而在野生型中, SLR 蛋白量很低; 而GID 是作用于SL R 的上游, 推断GID 的靶蛋白是SL R 。当用GA 处理后SLR 后的SL R 很快被降解, 而在gid 中, SL R 的磷酸化

中国生物工程杂志第24卷

改变却对人类的粮食供应产生深远影响; 而人们试图去解释其矮的原因却花了将近30年的时间, 也由此引出了分子生物学家对GAs 信号转导的探索。但是, 植物中信号转导是一个精细而复杂的网络, 目前在这方面的研究也仅仅是开始。相信将来会绘制出完整的GAs 信号转导的模型。

参考文献

[1]EvansE. Crop evol ution, adaptation and yield. Cam bridge:

Cam bridge Univ Press, 1993, 1~6 [2]GaleM, Y oussefian S. Progress in pl ant breeding. Butter worths:London, Ed. Russell G E. 1985, 1~35 [3]Dyson T. Population and food:Global trends and future prospects.

图4 GA 信号转导模型

Fig. 4 The model of GA signaling tr ans duction

London:R outledge, 1996, 5~12

[4]Conway G. The doubly green revokution:food for all in the 21s t

century. London:Penguin B ooks , 1997, 336 [5]PengJ R , Donald E R, Nigel M H, et al. /Green revolution 0genes

encode m utant gibbeellin res pons e m odulators. Nature, 1999, 400:256~261

[6]Itoh H, Uegus hi T M, Mas atomo Kobayas hi, et al. Cloning and

functional analys is of t wo gibberellin 3B -hydroxyl as e genes that are differentl y express ed during the growth of rice. Proc Natl Acad Sci US A, 2001, 98:8909~8914

[7]Davies P J, ed. Plant hormones:phys iology, bioche mistry and

m olecular biology. Dordrecht, The Net herlands:Kluwer academ ic publishers. 1995, 13~38

[8]Stephen M S, Neil E O. Genetic anal ys is of gibberellin s ignal

trans duction. Plant phys iol, 1996, 112:11~17 [9]AshikariM, Wu J, Yano M, et al. Rice gibberellin-ins ensitive dwarf

m utant gene Dwarf 1encodes the A -subunit of GTP-binding protein. Proc Natl Acad Sci US A, 1999, 96:10284~10289 [10]Fujisawa Y, Kato T, Iwasaki Y uki moto, et al. Suppres sion of t he

heterotrimeric G protein caus es abnorm al m orphology, including dwarfis m, in rice. Proc Natl Acad Sce USA, 1999, 96:7575~7580 [11]PengJ R, Carol P, Harberd P N, et al. The arabidops is G AI gene

defines a signaling pathwa y that negatively regul ates gibberellin responses. Genes Dev, 1997, 11:3194~3205

[12]WinklerR G, Freel ing M. Physiological genetics of the dominant

gibberellin -nonresponsive maize dwarfs , Dwarf 8and Dwarf 9. Planta, 1994, 193:341~348

[13]BornerA, Pl asc hek J, Worland A J, et al. The relationships bet ween the dwarfing genes of w heat and rye. Euphytica, 1996, 89:69~75 [14]Sas aki A, Ashikari M, Matsuoka M. et al. Screening of rice

Gibberellin -ins ensitive dwarf 1m utants (GID 1). In 17th international conference on plant gro wth substances. Brno:Cz ech R epublic, 2001, J uly 1~6

[15]JacobsenS E, Ols zews hi N E. Mutations at the S PINDL Y locus of

arabidopsis al ter gibberellin s ignal trans duction. Plant cell, 1993, 5:887~896 [16]GublerF, Chandler P, J acobs en V J, et al. GA s ignaling in barley

al eurone cells:control of SLN 1and GA M Y B expres sion. Plant phys iol. 2002, 129:191~200

[17]IkedaA, Ueguch-Tanaka M, J unji Yam aguchi, et al. Sl ender rice, a

constitutive gibberell in respons e m utant, is caus ed by a mull of GAI P RGA P R HT P Plant cell, 2001, 13:1010

激活

:抑制

就是抑制转录(抑制子) , 直接或间接的抑制由GAs

[29]

诱导的相关生长的基因表达。

在有G A 信号时, 细胞上的跨膜受体被激活, 也可以通过G 蛋白或其他中介(第二信使) , 将信号传至胞内。G A 信号会抑制SPY 的活性, 被抑制的SPY 是没有OG T 功能的, 它不能修饰或激活R GA 和G AI, 因此GAI P R GA 失去抑制活性; 同时, G A 信号又激活GID, 活性GI D 会募集其它蛋白成为蛋白复合体去降解R GA P G AI 蛋白家族成员。R GA 和GAI 被降解后, 则完全解除了对GAs 转导途径的抑制作用, 从而受GAs 控制的基因得以转录表达

[29]

。

目前, G As 的信号转导模式主要是以在拟南芥

和水稻中有关G AI P RG A 蛋白的研究为基础的。G 蛋白是这个途径中的正调节子, GAI P RA G 蛋白家族则是GAs 信号中的负调节子, 对这个途径起到阻抑作用。SPY 作为一个O GT, 它可以激活RG A 和G AI 来抑制G A-诱导基因的表达, 也是负调节子; GID 则是这个途径中的正调节子, 降解GAI P R GA P SLR 蛋白, 从而完全解除这个途径的抑制状态, 允许G A 相关的基因表达, 植株产生正常的生长和发育。

综上所述, 这个途径的最基本的特点是:阻遏是GA 信号转导过程中最基本的方式, G A 信号通过去除阻遏作用来激活转导途径, 从而调节GA 相/绿色革命0仅仅是将农作物由高变矮, 但这一

第12期

李晓波等:赤霉素信号转导与植物的矮化

m utant. Science, 2003, 299:1896~1898

[18]Silbers tone A L, Mak P Y A, Sun T P, et al. The new RG A l ocus

encodes a negati ve regulator of gibberellin response in A rabidops is

t haliana . Genetics, 1997b, 146:1087~1099

[19]PyshL D, W ysocka -D iller J W, B enfey N P, et al. The GR AS gene

famil y in Arabicops is :sequence characteriz ation and basic express ion analys is of the SC ARECRO W -LIKE genes. Plant J, 1999, 18:111~119

[20]RichardsD E, Peng J R, Harberd N P. Pl ant GR AS and m etaz oan S TAT:Onefamil y? B ioes says, 2000, 22:573~577

[21]DillA, Jung H S, Sun T P. The DELLA m otif is es sential for

gibberell in -induced degradation of RGA. Proc Natl Acad Sci US A, 2001, 98:14162~14167

[22]Itoh H, Ueguchi T M, Makoto Mats uoka, et al. The gi bberellin

signaling pathway is regulated by the appearance and disappearance of S LENDER rice in nuclei. Plant cell, 2002, 14:57~70

[23]Sasaki A, It oh H, Makoto Mats uoka, et al. Accum ulation of

phos phorylated repressor for gibberellin signaling in an F-box

[24]Das A K, Cohen P T W, B arford D. The structure of t he

tetratricopeptide repeats of protein phos phatase 5:Im plications for

TPR -mediated protein-protein interactions. EMB O J, 1998, 17:1192~1199

[25]LubasW A, Frank D W, Hanover A J, et al. O-linked GlcNAc

trans ferase is a conserved nucleocytoplasm ic protein containing tetratricopeptide repeats. J Biol C hem , 1997, 272:9316~9324 [26]KipreosE T, Pagano M. The F-box protein fam ily. Genome B iol,

2000, 5:1 [27]Das haies R J. SCF and Cullin P Ring H2-based ubiquitin ligas es.

Annu. Rev. Cell Dev. B iol, 1999, 15:435 [28]Neil O, Sun T P, Frank G. Gibberellin signaling:bios ynthesis,

catabolis m , and res ponse pathways. Plant cell, 2002, s upplement, S61~S80

[29]SunT P. Gibberellin signal transducti on. C urr Opin Plant B iol.

2000, 3:374~380

Gibberellin Signal Transduction and Plant -dwarfism

L I Xiao -bo

1, 2

X U Ji-chen Z HU L i-huang

(1Open Laboratory of Pl ant Molecular Biology, Institute of Genetics and Developmental B iol ogy,

The Chines e Academ y of Sciences, B eijing 100101, C hina)

(2Xinjiang Technology Institute of Phys ics and Chemis try, The C hines e Academ y of Sciences, W ulumuqi 830011, China)

A bstract Recent advances in study on gibberellin (GA ) signal transduction in model plant, including A rabidopsis and rice, are review ed. B y now, a number of important genes involved in the GA signaling pathway have been identified on the basis of the physiological characteristics responsed to the exogenous GA, and possible functions of their produces have been proposed. Several GA signal transduction pathways have been deduced after the relations betw een those genes w ere set up by the double mutants. T aken together, repression is the basal state of GA signal transduction, and, by de-repression, GA signal transduction can allow GA -stimulated growth and development.

Key words Gibberellin Signal transduction D warf Rice A rabidopsis

(上接第25页)

[22]Frederick RD, Ahmad M, Majercz ak DR, et al. Genetic organiz ation

of the Pantoea st ewartii subsp. ste wartii hrp gene clus ter and s equence analysis of the hrpA , hrpC , hrpN , and wts E operons. Mol Plant -Microbe Interact, 200114:1213~1222

[23]Merighi M, Majercz ak DR , S tiver EH, et al. The HrpX P HrpY tw o-com ponent s yste m activates hrpS express ion , the first step in t he

regulatory cascade controlling the Hrp rgul on in Pantea s tewartii

s ubs p. s tew rtii . Mol Plant-Microbe Interact, 2003, 16:238~248

Bacterial Wilt of Maize and the Detection of Pantoea stewartii subsp . stewartii

W U Qiong C HE N Zhi-nan FA N Huai-zhong JI N X ian-zhong

(1Shenz hen Entry-Exit Ins pection and Quarantine B ureau, S henzhen 518010, China)

(2Phytopathology Department, College of Environm ent and Resourse, South China Agricult ural U niversit y, Guangzhou 510640, C hina)

A bstract Pantoea stew artii subsp. ste wartii is the causative agent of bacterial w ilt of corn, and is responsible for severe economic losses. T he disease can be seed transmitted at low frequencies. This article focused on the detection methods of this pathogen. Several methods of detection were intr oduced as nigrosine selective medium, double -sandwich EL ISA and various PCR based assays. T he D iff erences of previously reported PCR assays were pr Key words Pantoea stew artii subsp. ste w artii M olecular PCR