通过枣植原体效应因子SJP1/2，探究其克隆与功能分析，有什么作用

枣原产于我国，迄今己有7千余年的栽培历史，因其具有栽培容易、早果、富含Vc和糖类、耐干早和对pH适应性强等特性，越来越受到人们关注。

近年来枣产业发展迅速，已成为我国重要果树之一，传统枣主产区为山东、陕西、河南和河北等地，但是新疆地区后来居上，种植面积和产量均已跃居全国首位，成为国内枣最重要的产区。

枣疯病及症状

目前枣生产上面临的最严重的、毁灭性的病害是植原体侵染引起的枣疯病，枣疯病的典型症状主要表现为花变叶和芽的不正常萌发。

病枝节间缩短、纤细、小叶黄化，叶色较淡，花器官表现为花柄、花萼、花瓣、雄蕊伸长为小枝，顶端长1~3片小叶。

病株根部表现为根瘤，根上的不定芽可大量萌发，出土后枝叶细小、黄绿，后期病根皮层变褐腐烂，最后整株枯死。

枣植原体的传播主要是通过叶蝉和刺吸式口器昆虫的自然传播，以及生产上的嫁接和修剪，管理粗放的枣园病情尤为严重。

枣疯病防治主要从选用抗病品种和砧木、加强肥水管理、清除病株和加强叶蝉等病虫害的治理。

枣疯病植原体侵染枣树后枣树生理变化主要表现为内源激素的紊乱和抗氧化酶活性的改变，HPLC法检测健康枣树和枣疯病病树中生长素、细胞分裂素、脱落酸和赤素四种激素。

枣疯病病株与健康枣树相比，IAA含量水平下降，细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量都是升高的。

抗氧化保护酶参与植物早期的防御反应，在枣植原体感染时，清除植原体入侵时所产生的活性氧。

枣植原体基因组于一条约750kb的环状染色体组成，G+C含量为23.3%：共鉴定了694个编码蛋白质的基因、2种rRNA基因操纵子和31种tRNA基因以及4种含有DNA重复序列的潜在移动单位。

对枣植原体基因组KEGG途径分析显示枣植原体许多代谢途径丧失，如脂肪酸生物合成途径、戊糖磷酸途径和三羧酸循环途径。

与其它植原体一样，枣植原体中ATP合成和脂肪酸代谢途径是不完整的，只有1个参与氧化磷酸化的基因和7个与甘油酯和甘油磷脂代谢有关的基因，效应因子TENGU、SAP11和SAP54已经被证明可以影响植物的生长发育。

植原体病害

植原体由日本科学家发现，是一类无细胞壁、仅由一层生物膜包被，寄生于植物韧皮部的的原核致病菌。

植原体又称类菌原体迄今为止无法人工离体培养，植原体传播的主要方式包括叶蝉、飞虱等具有刺吸式口器的昆虫取食发病植株韧皮部汁液进行传播，此外还可以通过嫁接、菟丝子等方式传播。

植原体由于没有细胞壁，在细胞内容易受到外力作用的影响而呈现出各种不同的形状，单一横截面有球形、椭圆形、梭型、带状型、长杆型。

植原体大小不一约为50-1100nm，主要分布于发病植株韧皮部组织中的管细胞、伴胞、韧皮薄壁细胞及韧皮纤维中，并通过筛板间的胞间连丝而移动。

传毒媒体昆虫中主要分布于昆虫的唾液腺和脂肪体组织中，它具有严格的寄主依赖性，能够在虫媒中繁殖并侵染昆虫的卵。

植原体引起的病害在全世界广泛分布，已经多达1000多种，且在逐年增多，对蔬菜、花卉、作物、果树、林木等造成严重的经济损失。

随着基因组测序技术的飞速发展，植原体基因组研究开启了新的篇章，枣植原体基因组特征鲜明，属于柔膜菌纲，基因组较小，大约500-1200kb，G+C含量较低，一般在25-29%，缺乏很多与重要代谢相关的基因。

植原体分泌蛋白分离鉴定及其研究

病原物在长期的进化过程中，为了能够从植物体内获得更多的营养以利于自身的生长和繁殖，形成了一套能够抑制植物PTI的模式，参与这一模式的主要是病原物分泌的效应蛋白。

效应蛋白是由革兰氏阴性细菌、真菌及卵菌分泌的，它被分泌到植物细胞后能够抑制植物PT反应。

Sec分泌系统分泌的蛋白含有信号肽，可以将蛋白从细胞质转移至细胞膜，最终分泌到胞外。信号肽一般位于蛋白的N端，由20-50个氨基酸序列组成，可通过在线软件SignalP5.0等工具进行预测。

植原体分泌的几种蛋白作为毒力因子会诱导寄主植物的形态学变化，近几年植原体效应蛋白的研究成为了热点，目前研究较多的植原体效应蛋白主要是TENGU、SAP11和SAP54。

洋葱黄色植原体菌株中的TENGU是第一个被鉴定出具有改变植物形态变化功能的效应因子。由于植原体侵染过后植物表现出大量小而短的丛状枝，形似日本神话中的TENGU，故以此命名。

TENGU编码70个氨基酸的前体蛋白，N端具有32个氨基酸的信号肽，C末端38个氨基酸通过植原体的Sec分泌系统分泌到植物细胞质中。

也有科研人员使用马铃薯病毒X载体在本氏烟草中瞬时表达TENGU，转基因烟草主要表现为主茎伸长受到抑制、叶片总数增多和侧枝增多被分离鉴定。

亚细胞定位试验结果显示，被黄色荧光蛋白标记的SAP11定位在细胞核，核定位信号NLS被破坏后，SAP11不再特异性的定位在细胞核。

而在其他物种中，SAP11类同源蛋白也存在同时定位在细胞核和质膜，结果显示SAP11缺失N端，转基因拟南芥皱叶和丛枝的表型丧失；但是该研究尚未鉴定出SAP11诱导植物症状的关键氨基酸。

TCP家族转录因子是植物体内控制生长发育的关键转录因子，SAP11的卷曲螺旋结构域通过与CYC/TB1-TCP家族转录因子TCP结构域结合，并介导TCP转录因子的降解。

丛枝发育主要由BRCI和BRC2调控。小麦蓝矮病植原体效应因子SWP1靶向BRCI并介导其降解，导致丛枝疯长。

SAP11不仅仅与Ⅱ类TCP家族转录因子互作，与ClassI类TCP家族转录因子也存在互作，PHYLI编码125个氨基酸，N端具有34个氨基酸的信号肽，C端是91个氨基酸的分泌蛋白。

PHYL1转基因拟南芥表型受到严重影响:萼片转变为叶状器官，花瓣呈现淡绿色，花药未开裂雌蕊转变为花序茎。

PHYLI缺失突变试验表明，在缺少分泌蛋白N端8个氨基酸的条件下，转基因拟南芥的花表型与野生型没有区别，这些结果都证明了分泌蛋白N端的第8个氨基酸残基在诱导花的形态变化中起重要作用。

TCP家族转录因子功能研究

TCP基因的命名由最早被鉴定的4个成员的首字母组成，分别是玉米中的Teosintebranchedl、金鱼草的CYCLOIDEA和水稻中的
PROLIFERRATINGCELLFACTORS1和2I37-39。

TCP基因家族均含有一个约由60个氨基酸组成的、典型的碱性-螺旋-环-螺旋保守结构域，即TCP结构域。

TCP的CYC/TB1亚家族特异性的含有R结构，即富含极性的氨基酸组成的一个亲水的α螺旋。目前已经在模式植物、作物、果树、蔬菜和花卉等鉴定到TCP转录因子。

目前根据TCP结构域的特点，将TCP家族依据不同的结合位点分为2个亚家族ClassI和Classll，ClassI的结合位点为GGNCCCAC，以PCFs为代表，ClassIl的结合位点为GT/CGGNCCC，以CYC和TB1为代表。

ClassI又可以根据TCP结构域的不同进一步分为两个亚类:CIN亚类和CYC/TB1亚类，CIN亚类，以金鱼草CIN基因为例，主要与侧生器官发育相关;CYC/TB1亚类，主要与腋生分生组织发育相关。

玉米ZmTB1基因影响玉米花序及侧枝的数量，突变体玉米侧枝萌发增多，顶端优势显著下降，雌性花序发育存在缺陷。

拟南芥AtTCPI8基因参与生长素调控顶端优势和调控分枝发育，抑制腋芽的表达，水稻的OsTB1是玉米和拟南芥的同源基因，突变体缺失OSTB1后分数显著增多。

CIN亚类TCPS主 要参与叶片形状的调控，拟南芥miR139靶向TCPS会导致部分功能缺失，负调控细胞的增殖因子，具体表现为子叶融合、无茎端分生组织并且产生波状或锯齿状的叶片。

TCP20直接作用于靶基因TCP9后与茉莉酸合成限速酶基因LOX2启动子中相关位点结合，从而抑制LOX2的表达。

拟南芥TCPI与DWARF4启动子结合并增强其转录，DWF4基因编码催化油菜素类固醇生物合成限速的羟化酶，从而促进细胞扩增和细胞伸长。

在枣植原体基因组中有87个基因在毒因子数据库VFDB有同源基因，并且有92个基因在病原宿主互作数据库PHI-base数据库有同源基因。

目前，枣植原体基因组共鉴定出28个效应蛋白，但是枣植原体TENGU、SAP1I和SAP54类效应因子信息尚未被报道。