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designer tal effector. Induce Disease Susceptibility and Resistance to Xanthomonas oryzae pv. Oryzae in Rice

Molecular Plant 2013年第3期6卷 781-789页

作者： Ting Li Sheng Huang Junhui Zhou Bing Yang Department of Genetics Development and Cell Biology Iowa State University Ames IA 50011 USA Present address: State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-Bioresources College of Life Science and Technology Guangxi University Nanning Guangxi 530005 China

tal （transcription activator-like） effector. from Xanthomonas bacteria activate the cognate host genes, leading to disease susceptibility or resistance dependent on the genetic context of host target genes. The modular nature and DNA recognition code of tal effector. enable custom-engineering of designer tal effector. （dtalE） for gene activation. However, the feasibility of dtalEs as transcription activators for gene functional analysis has not been demonstrated. Here, we report the use of dtalEs, as expressed and delivered by the pathogenic Xanthomonas oryzae pv. oryzae （Xoo）, in revealing the new function of two previously identified disease-related genes and the potential of one developmental gene for disease susceptibility in rice/Xoo interactions. The dtalE gene dtalE-xa27, designed to target the susceptible allele of the resistance gene Xa27, elicited a resistant reaction in the otherwise susceptible rice cultivar IR24. Four dtalE genes were made to induce the four annotated Xa27 homologous genes in rice cultivar Nipponbare, but none of the four induced Xa27-1ike genes conferred resistance to the dtalE-containing Xoo strains. A dtalE gene was also generated to activate the recessive resistance gene xa13, an allele of the disease-susceptibility gene Os8N3 （also named Xa13 or OsSWEETll, a member of sucrose efflux transporter SWEET gene family）. The induction of xa13 by the dtalE rendered the resistant rice IRBB13 （xa13/xa13） susceptible to Xoo. Finally, OsSWEET12, an as-yet uncharacterized SWEET gene with no corresponding naturally occurring tal effector.identified, conferred susceptibility to the Xoo strains expressing the corresponding dtalE genes. Our results demonstrate that dtalEs can be delivered through the bacterial secretion system to activate genes of interest for functional analysis in plants.

关键词： TA/effector rice Xanthomonas Xa27 disease susceptibility disease resistance designer tal effector.

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