水稻细菌性穗枯病又称水稻细菌性谷枯病,是一种由颖壳伯克氏菌 (Burkholderia glumae) 引起的严重的水稻种传病害,对全球水稻生产和食品安全造成了巨大威胁。由于缺乏对B. glumae在植物宿主中的适应性和发病机制的深入了解,迄今生产上还没有有效的防治措施。水平基因转移 (HGT) 已被证明是原核生物进化的主要驱动力。先前对60个Burkholderia全基因组的比较分析推断,大多数Burkholderia基因在其进化过程中至少经历过一次HGT,并在其菌株分化和致病性决定因素中起着重要作用。在本研究中,我们通过对LMG 2196菌株进行全基因组分析,鉴定到了42个潜在的水平转移基因。其中,一个注释为非核糖体肽合成酶(KS03_RS09665)的基因被确定为候选基因。进一步通过系统进化树的建立,发现该基因仅出现在与植物致病相关的Burkholderia菌属,并且在进化分枝上更接近于假单胞菌(Pseudomonas)中编码丁香肽合成酶(SypA)的sypA基因。为研究该基因在B. glumae致病性中的潜在作用,我们构建了syp基因缺失突变株。表型观察结果表明,sypA基因参与调控了该病菌的游动性、生物膜的形成、类似丁香肽代谢物的合成和致病性等重要生理表型。其中,与野生型菌株接种稻穗相比,sypA突变体接种稻穗后发病指数降低了20%。另外,与野生型菌株相比,sypA缺失突变菌株表现为游动能力显著下降、生物膜形成和类似丁香肽代谢物的合成受到抑制。综上所述,本研究探讨了水平转移基因sypA在颖壳伯克氏菌毒力中的作用。结果表明,sypA基因可能参与了颖壳伯克氏菌毒性物质丁香肽的合成,并且正向调控了其游动性和生物膜的形成,从而参与了颖壳伯克氏菌的致病力。本研究的结果强调了在颖壳伯克氏菌进化过程中,HGT现象对其毒力和适应性影响的可能性。