·常规信息  最近更新:2021年3月7日 16:38:00
基因(座)名称白叶枯病抗性基因
Bacterial Blight resistance 1
基因符号Xa1
所在染色体4 (已克隆)

Xa1(AB002266, Yoshimura et al. 1998), 来自籼稻, 可能对应日本晴参考基因组的LOC_Os04g53120(RGAP7.0)或Os04g0622600(build 5)...

与水稻白叶枯病抗性相关;鉴定所用菌株(小种):日本菌株X-17;属于NBS-LRR类基因。

【定位与克隆】

Xa1 cDNA编码5406 bp长的ORF,单拷贝,5', 3'端分别有112 bp和392 bp的非翻译区。Xa1含有4外显子,产物长1802氨基酸,该产物包含氨基端的核苷酸结合位点(NBS)和羧基端的富亮氨酸重复序列(LRR),无明显跨膜结构域,推测Xa1蛋白与病原菌无毒基因编码的配体的互作发生在胞质(Yoshimura et al. 1998)。

【时空表达谱】

接种细菌性病原体或遭受机械损伤,均能诱导抗病品种中Xa1的表达,而感病品种中检测不到表达(Yoshimura et al. 1998)。

【亚细胞定位】

细胞核(Xu et al. 2021)

【生物学功能】

稻黄单胞菌基因组中存在两种类型的转录活化类似因子(TALE),一类是具典型结构的TALE,一类是不具典型结构的iTALE。任一含典型结构的TALE,可激活Xa1这类NBS-LLRR结构的R基因,使水稻对病原菌产生抗性,而非典型结构iTALE,则抑制Xa1介导的抗病性,从而使水稻感病(Ji et al. 2016)。此外,TALE激活和iTALE抑制Xa1抗性,不依赖于水稻基础转录因子OsTFIIAγ1和OsTFIIAγ5(Xu et al. 2021)。

Xa1是一个NBS-LRR类白叶枯病抗病基因,对日本的白叶枯病优势小种即小种1号具有专化性抗性。Xa1基因表达量的增加可能提高了Xa1与无毒基因avr互作的效率,从而激活了Xa1介导了抗病信号传导通路,因此Xa1在与病原菌的识别过程中发挥主要作用(Yoshimura et al. 1998)。

【备注】

据前人研究,Te-tep品种至少携带有Xa1, Xa2, Xa16三对抗白叶枯病基因,分别控制了对日本小种Ⅰ、Ⅱ和Ⅶ的抗性。

【相关登录号】
cDNAs及其产物:AB002266BAA25068
参考基因组位点:Os04g0622600(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os04g53120(本地MSU-RGAP←→ LOC4337041(NCBI)
uniprot库登录号:O48647
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征白叶枯病抗性(TO:0000175)
分子功能DNA结合(GO:0003677)
生物进程细胞凋亡(GO:0006915), 对细菌的防卫反应(GO:0042742), 机械损伤应答(GO:0009611)
形态构造维管叶(PO:0009025)
·参考文献
1Xiameng Xu;Zhengyin Xu;Wenxiu Ma;Fazal Haq;Ying Li;Syed Mashab Ali Shah;Bo Zhu;Changxiang Zhu;Lifang Zou;Gongyou Chen
  TALE-triggered and iTALE-suppressed Xa1 resistance to bacterial blight is independent of OsTFIIAγ1 or OsTFIIAγ5 in rice
  Journal of Experimental Botany, 2021, 
2Chonghui Ji;Zhiyuan Ji;Bo Liu;He Cheng;Hua Liu;Sanzhen Liu;Bing Yang;Gongyou Chen
  Xa1 Allelic R Genes Activate Rice Blight Resistance Suppressed by Interfering TAL Effectors
  Plant Communications, 2020, 1(4): 100087
3Zhiyuan Ji;Chonghui Ji;Bo Liu;Lifang Zou;Gongyou Chen;Bing Yang
  Interfering TAL effectors of Xanthomonas oryzae neutralize R-gene-mediated plant disease resistance
  Nature Communications, 2016, 7: 13435
4Satomi Yoshimura;Utako Yamanouchi;Yuichi Katayose;Seiichi Toki;Zi-Xuan Wang;Izumi Kono;Nori Kurata;Masahiro Yano;Nobuo Iwata;Takuji Sasaki
  Expression of Xa1, a bacterial blight-resistance gene in rice, is induced by bacterial inoculation
  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1998, 95(4): 1663-1668
5S. Yoshimura;Y. Umehara;N. Kurata;Y. Nagamura;T. Sasaki;Y. Minobe;N. Iwata
  Identification of a YAC clone carrying the Xa-1 allele, a bacterial blight resistance gene in rice
  Theoretical and Applied Genetics, 1996, 93(1-2): 117-122
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