枣植原体效应因子SJP2遗传转化烟草及其功能分析.docx

枣植原体效应因子SJP2遗传转化烟草及其功能分析 　　摘 要：枣是原产于我国，有着悠长的历史，并且是一类营养和经济价值都很高的果树。枣疯病是枣疯病植原体引起的传染性病害，会导致枣树的黄化，丛生，结实能力下降等症状，枣疯病作为威胁枣树健康生长的病害之一，对于枣树的伤害是具有毁灭性。通过研究植原体分泌的效应因子与寄主植物的互作关系，从而了解效应因子的致病机理。本实验首先通过农杆菌介导的叶盘法将SJP2遗传转化模式植物烟草，再通过半定量RT-PCR和western blot分析筛选转基因株系，最后对转基因株系进行表型观察。初步确定枣植原体效应因子SJP2对植物生长发育的影响，使植物表现出丛枝现象，为后续研究枣植原体效应因子SJP2致病机制和抗枣疯病育种提供材料基础。 关键词：枣;枣疯病;植原体;植原体致病因子 1前言 1.1研究背景 1.1.1 枣疯病的危害和症状 　　枣属于鼠李科植物，落叶小乔木，原产于我国。枣可以鲜食，或蜜饯，枣醋等食品的工业原料。也可用于药用，可健脾，养胃等效果。作为我国的一种特色果树-枣树，在《本草纲目》等很多的古代著作中已经记录过，足以表明枣树在我国的栽培历史中已有四千多年的历史。从古至今，对于枣树的研究都证实了红枣具有非常高的营养价值。随着现代人们对生活质量的提高，人们对于营养型的枣类以及加工枣的需求，日益增高。这就使得对于枣树的研究更加重视。[1] 　　二十世纪七八十年代是我国枣疯病爆发的主要时期，在山西永和县侧柏种植的较为广泛，尤其是靠近侧柏林的枣园，其爆发枣疯病严重率可以到达百分之七十五以上。 枣疯病的主要症状是： 叶片发黄。正常的叶片不具有明脉，但是染病的叶子不仅有明脉，而且叶色个人更显翠绿状，花期过后，叶色发黄，叶边缘卷曲，严重的时候会脱落。 丛枝。丛枝是由于害了病的枝芽不能够正常萌生而导致的。其症状主要表现为病树的叶片纤长细嫩，叶腋处生出细小枝条，形成枝丛。 花器官变异。由于花器官返祖所导致的。所以花不能再生长生成果实，反而各个器官趋向叶进行转化，患病轻的花梗变得修长，随着枣疯病的不断恶化，萼片将转化成小叶，胚珠和花药将会自行萎蔫。 枯死。初发病时，最初会在局部的嫩叶上，当病原体浓度增加时，会不断分散到全株，从而导致根部病变，而被感染的枣树主根会由于大量萌发不定芽，以及产生多丛疯根，之后感病枣树的根部发生糜烂，进而死亡。 [2] 1.1.2 影响枣疯病的因素 　　枣疯病的病原体潜伏时间有长有短, 最短为25天,而最长可能会超过1年。潜伏期的长短会受到很多因素影响,例如枣树的抗病性差异、感染病原体的时期、田间肥水管理、树体的状态和枣树的修剪的情况，和枣树年龄等。在一般情况下树龄大、肥水良好、修剪适中且是抗病品种的潜育期长; 但是在春天，枣树可能会因为嫁接或叶蝉传播而感染，导致发病，而在夏天被感染的枣树，则通常会在次年，才会出现染病现象;枣树前期进行营养生长阶段，抗病性较强,而当其进入结果盛期以后，其抗病力则会明显下降。【3】 1.1.3 枣疯病植原体及致病机理 　　在二十世纪中叶，日本DOI等人发现一类造型多变的单细胞微生物，有圆的，椭圆的，不规则的，大小在病毒与细菌之间，大约两百或三百毫米，与细菌不同的地方在于无细胞壁，故称作类菌原体。法国波尔多在一九九四年举办的第十届国际菌原体组织大会第一次将其名改成植原体。历经十多年的时间，从枣疯病病株中发现植原体再到确定其为枣疯病的唯一病原。[4] 　　 如果枣树被枣疯病感染的枝条中有植原体，则相应的同侧根中也有病原菌。稚嫩部位病原菌浓度显著比成熟部位的高。染病枣树中的枝条与根中的植原体会发生周年运转的规律：患病枣树根中，五月中的植原体含量是最高的，十二月底到第二年的三月含量最低；而在患病枝条中，七月至八月病原浓度最高，属于最严重的程度；而十二月到第二年二月病原又处于一年里最低的浓度。 1.1.4植原体的作用机制及传播方式 　　枣疯病植原体的作用机制,日本的DioY.等认为被植原体侵染的寄主植物的黄化主要因为筛管细胞中不断累积的植原体堵塞所造成的;而病株的花器返祖,根据山东果树所和我国科学院上海生化所病毒组的研究结果，由于植原体的核酸侵人至宿主植物细胞后，干扰了其细胞的正常控制机制,故导致了细胞改变（返祖）。[5] 　　效应因子致病假说中所提到的病原菌通过分泌效应因子来扰乱寄主植物防御系统，从而有利于病原体的生存和扩散，从而保证了对于寄主植物的侵略性。当效应因子进入到寄主细胞之后，与寄主中的某些receptor基因互作，改变了其下游基因的表达水平，扰乱寄主防御系统，且造成寄主形态建成系统与生长发育的紊乱，从而导致了病症的发生。 植原体分泌的致病效应因子影响寄主生理变化，并且扰乱寄主体内防御系统，延长其营养生长，延缓植物死亡，抑制防御激素的合成，有利于介