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由黄单胞菌属半透明种波状致病变种（*Xanthomonas translucens* pv. *undulosa*）引起的细菌性条斑病威胁着谷类作物生产；然而，在多倍体作物的抗病和感病互作过程中，宿主转录响应的时间协调机制仍未得到充分阐明。在本研究中，我们采用时间分辨转录组学方法，分析了合成六倍体小黑麦对两种可产生不同病害结局的*X. translucens* pv. *undulosa*菌株的响应。与非毒性菌株LB10的抗病互作表现出强烈的早期转录响应，随后逐渐减弱；而对毒性菌株P3的响应则随着水渍状症状的发展而持续增强。对具有共线性的A、B和R亚基因组同源异型基因进行分析显示，其调控存在广泛的不对称性，其中R亚基因组同源异型基因在转录受抑制基因中所占比例明显偏高。尽管同源异型基因的编码序列高度保守，但其在侵染过程中往往表现出不同的转录响应；相比之下，上游调控区域具有更高相似性的同源异型基因，其响应轨迹也更加协调。 随后，我们通过转录激活样（TAL）效应子研究了病原菌介导的转录调控。在LB10和P3中鉴定出的8个TAL效应子模板中，与TAL5相关的预测靶基因在P3侵染期间表现出最强的优先诱导表达。敲除P3中的TAL5主要导致宿主基因表达降低，其中包括参与免疫信号传导、细胞壁相关防御和光合作用功能的基因；与此同时，接种后72 h的光系统II最大量子效率也随之降低。综上所述，本研究表明，细菌性条斑病的发生结局由时间上具有差异的宿主响应以及病原菌效应子相关的转录重编程共同塑造，为理解谷类作物—黄单胞菌互作过程中动态调控的潜在机制提供了新的认识。
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# 不同时间响应于透明黄单胞菌菌株的反应塑造黑麦小麦细菌性条斑病的发展
Fahad Hasan、Fazal Manan、Edward Cedrick Fernandez、Shuang Wu、Basanta Dhungana、Changhui Yan、Gongjun Shi、Zhaohui Liu、Zhikai Liang
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DOI：
https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749878
Fahad Hasan
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由透明黄单胞菌（*Xanthomonas translucens*）引起的细菌性叶斑条病威胁着谷类作物生产。然而，在多倍体作物中，抗病和感病互作过程中宿主转录响应的时间协调机制仍未得到充分理解。本研究采用时间分辨转录组学方法，表征合成六倍体黑麦小麦对两个可产生截然不同病害结局的波状透明黄单胞菌致病变种（*X. translucens* pv. *undulosa*）菌株的响应。与非毒性菌株 LB10 的抗病互作表现出强烈的早期转录响应，随后逐渐减弱；而对毒性菌株 P3 的响应则随着水渍状症状的发展而逐步增强。对共线性 A、B 和 R 亚基因组同源异型基因的分析显示，基因调控存在广泛的不对称性，其中 R 亚基因组同源异型基因在转录受抑基因中所占比例明显偏高。尽管这些同源异型基因的编码序列具有保守性，但它们在感染过程中往往表现出不同的转录响应；相比之下，上游调控区域具有更高相似性的同源异型基因，其响应轨迹也表现出更强的协调性。随后，我们通过转录激活样（TAL）效应子研究病原菌介导的转录调控。在 LB10 和 P3 中鉴定出的 8 个 TAL 效应子模板中，与 TAL5 相关的预测靶基因在 P3 感染期间表现出最强的优先诱导。破坏 P3 中的 TAL5 主要导致宿主基因表达降低，其中包括参与免疫信号传导、细胞壁相关防御和光合作用功能的基因；与此同时，接种后 72 小时光系统 II 最大量子效率降低。总体而言，本研究表明，细菌性叶斑条病的发生结局由时间上存在差异的宿主响应以及病原菌效应子相关的转录重编程共同塑造，为理解谷类作物—黄单胞菌互作中的动态调控机制提供了新的见解。
利益冲突声明
已声明的资助信息
美国农业部农业研究局（USDA ARS）
58-3060-3-016
58-3060-3-022
北达科他州立大学启动基金
北达科他州小麦委员会
美国农业部国家粮食与农业研究所（USDA NIFA）Hatch 项目
ND02248
版权
本预印本的。
该预印本依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议公开提供。
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发布于 2026 年 9 月 11 日。
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Fahad Hasan、Fazal Manan、Edward Cedrick Fernandez、Shuang Wu、Basanta Dhungana、Changhui Yan、Gongjun Shi、Zhaohui Liu、Zhikai Liang
bioRxiv
2026.09.07.749878；
DOI：
https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749878
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Fahad Hasan、Fazal Manan、Edward Cedrick Fernandez、Shuang Wu、Basanta Dhungana、Changhui Yan、Gongjun Shi、Zhaohui Liu、Zhikai Liang
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DOI：
https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749878
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.07.749878v1?rss=1
🏷️ 小黑麦细菌性叶条斑病 黄单胞菌 时间分辨转录组学 TAL效应子 宿主—病原互作 多倍体作物抗病性