群體感應(yīng)(Quorum sensing，QS)是細(xì)菌根據(jù)自身分泌的信號分子的濃度感應(yīng)細(xì)胞密度進(jìn)而產(chǎn)生細(xì)菌群體行為的基因調(diào)控方式。由信號分子介導(dǎo)的信號傳遞途徑不僅發(fā)生在細(xì)菌之間，也存在于真核生物與細(xì)菌之間。

野油菜黃單胞菌（Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc）是導(dǎo)致多種十字花科植物發(fā)生黑腐病的一種模式致病菌。中科院微生物研究所方榮祥院士課題組的研究表明，xccR/pip是Xcc致病相關(guān)的遺傳位點。在寄主植物甘藍(lán)中，Xcc的致病因子PIP（脯氨酸亞氨基肽酶）基因表達(dá)受到上游群體感應(yīng)調(diào)節(jié)因子XccR誘導(dǎo)。

方榮祥院士課題組賈燕濤博士通過最新研究，發(fā)現(xiàn)一個XccR表達(dá)的抑制子XerR，XerR蛋白能夠直接和xccR啟動子探針結(jié)合抑制XccR表達(dá)。有趣的是，在植物體內(nèi)，超表達(dá)XerR菌株其xccR的表達(dá)不但沒有降低，xccR和pip的轉(zhuǎn)錄水平反而更接近野生型，說明XerR對XccR的抑制作用被解除。

課題組人員試圖了解超表達(dá)XerR的菌株是如何解除對xccR基因表達(dá)的抑制作用，又進(jìn)一步開展了體外結(jié)合實驗。實驗結(jié)果證明：XerR對xccR/pip表達(dá)的去抑制是由于植物信號的參與引起的。植物中某種分子量小于1KD的水提取物解離了XerR蛋白和DNA的相互作用，同時，該水提取物還促進(jìn)了XccR與pip啟動子DNA序列的結(jié)合效率。

這是第一次有文獻(xiàn)報道植物病原菌對植物產(chǎn)生的信號分子產(chǎn)生感應(yīng)，從而成功侵染宿主。科研人員推測，細(xì)菌在長期進(jìn)化過程中，形成了一類通過跨界感應(yīng)植物信號分子的獨特的群體感應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，適應(yīng)了植物的生存環(huán)境，并最終達(dá)到細(xì)菌致病的目的。

該項目得到了國家自然科學(xué)基金項目和科技部973項目的支持。相關(guān)論文4月12日在線發(fā)表在《細(xì)胞研究》（Cell Research）上。