Plant Physiol | 安徽农业大学孙俊课题组揭示枣植原体效应因子SJP3诱导雌蕊退化的新机制

枣(Ziziphus jujuba Mill.) 是起源于我国的特色经济果树之一。植原体(Phytoplasma) 侵染诱发的枣疯病（Jujube witches’ broom）病株呈现花器官退化、丛枝等症状，且发病2-3年内病株绝产直至死亡。枣疯病几乎遍布全国所有枣产区，是枣产业上毁灭性病害，严重制约枣产业发展。因此，解析植原体诱导枣花器官退化的机制，为生产上枣疯病的综合防控及枣疯病抗病种质的创制提供了理论基础。

近日，安徽农业大学园艺学院孙俊课题组和安徽省农业科学院园艺研究所孙其宝课题组联合在Plant Physiology在线发表了题为“The effector SJP3 interferes with pistil development by sustaining SHORT VEGETATIVE PHASE 3 expression in jujube”的研究论文，系统阐明了枣植原体效应因子SJP3靶向稳定MADS-box转录因子ZjSVP3在病花持续表达，继而诱导雌蕊退化的分子机制。

作者前期从枣植原体基因中注释43个效应因子(secreted JWB proteins, SJPs)；通过遗传转化初步证明SJP3是诱导花器官退化的关键致病因子。在此基础上，该研究通过酵母双杂交文库筛选到与SJP3互作的MADS-box转录因子ZjSVP3；效应因子SJP3不影响ZjSVP3转录活性但抑制其经26S蛋白酶体途径降解；与SJP3介导的ZjSEP3降解相比，ZjSVP3的MI结构域差异是SJP3促进其蛋白稳定的关键；进一步研究发现ZjSVP3解除时空表达限制并持续在病花器官退化过程不断积累，而异源过表达ZjSVP3株系呈现与SJP3-OE株系类似的雌蕊变态发育症状（图1），包括雌蕊基部伸长呈茎状结构、表面毛状体增多和子房叶化等；此外，ZjSVP3可直接靶向激活营养生长特征基因ZjZFP8，同时抑制雌蕊发育特征基因ZjSHP1表达（图2）。

图1 效应因子SJP3与MADS-box转录因子ZjSVP3均引起雌蕊变态发育症状

综上所述，该研究阐明了感染植原体的枣疯病病株中，效应因子SJP3与枣MADS-box蛋白ZjSVP3互作并抑制其经蛋白酶体途径降解，进而解除其时空表达限制，继而在病花中持续积累，导致营养生长和生殖生长紊乱，致使雌蕊退化的分子机制，为人们认识植原体诱导枣花器退化的致病机制提供了新思路。

图2 效应因子SJP3稳定MADS-box转录因子ZjSVP3诱导枣雌蕊退化的模型

安徽农业大学为第一单位，安徽农业大学园艺学院孙俊教授和安徽省农业科学院园艺研究所孙其宝研究员为该论文的共同通讯作者，园艺学院已毕业博士研究生邓明晟和青年教师马福利为共同第一作者。本研究得到国家自然科学基金项目、安徽省重点研发计划、安徽省自然科学基金等项目的资助与支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae447