枣疯病(Jujube witches’broom)是由植原体(Phytoplasma)引起的一类病害。该病遍布于我国秦、晋、豫、冀、鲁等各大枣区,直接经济损失高达数亿元,严重阻碍了枣树产业的发展。由于枣疯病植原体严格寄生于植物的韧皮部,不能进行人工培养,因而对其遗传本质、生化特性及分子机理的研究都比较缺乏。到目前为止,除我国周边的日本,韩国对枣疯病植原体的16S rRNA基因片段有一些文献报道外,我国主要将16S rRNA基因用于带病检测,而对枣疯病和酸枣丛枝病的病原植原体种群与关系、植原体相关基因序列均无文献报道。本文对我国枣疯病和酸枣丛枝病植原体16S rRNA、tuf、rp和secY基因进行克隆和序列同源性分析,并用生物信息学方法对转运蛋白secY基因的分子特性进行了预测。研究结果如下:(1)我国枣疯病和酸枣丛枝病的病原植原体种群与关系:对陕西的彬县、阎良、武功、佳县、杨凌,河北沧州和河南新乡7个枣区的枣疯病样品总DNA进行植原体16S rRNA基因片段和延伸因子tuf基因的扩增,将所得序列进行同源性比较,结果表明:七个枣区的枣疯病16S rRNA基因序列基本一致,均为同一个种,各地区没有株系的分化现象,全部归属于植原体16S rⅤ组。枣疯病植原体16S rRNA、tuf基因序列均已提交GenBank,序列登录号分别为DQ919060、EF088198。枣疯病和酸枣丛枝病植原体16S rRNA基因片段有5个碱基的差异,tuf基因的核苷酸同源性为99.6%,其推导的氨基酸同源性为99.3%,根据16S rRNA基因和tuf基因序列资料,初步认为可能是同一种病原的不同株系。酸枣丛枝病植原体16S rRNA、tuf基因genbank登录号分别为DQ886426和DQ919061。(2)枣疯病植原体核糖体蛋白rp基因和转运蛋白secY基因的克隆与序列分析:通过对我国陕西枣疯病植原体核糖体蛋白rp基因和转运蛋白secY基因的序列测定,结果表明,rp基因的序列大小为1196bp,包含部分rps19,rpl22和rps3三个基因,其中rpl22和rps3大小分别354bp和753bp,分别编码118和251个氨基酸,且这两个基因为非重叠基因。转运蛋白secY基因长1421 bp,包含secY基因和部分核糖体蛋白基因rpl15,secY基因编码465个氨基酸。同源性比较结果表明枣疯病植原体与榆树黄化组樱桃致死黄化(CLY5)和桃树黄化印度分离株系(PY-In)的亲缘关系最近,与Jung, H.-Y等报道的日本,韩国的枣疯病植原体分离株系基本一致,用rp和secY基因进一步确定中国枣疯病属于16SrⅤ-B组。从亚组的水平上确定了枣疯病植原体的分类地位。说明枣疯病植原体secY基因与rp基因一样,也能作为对植原体分类系统中的辅助分析,是对国内外用16S rRNA基因和核糖体蛋白基因进行分类方法的一个补充,也是一种可靠而又简便的方法。(3)转运蛋白secY基因的分子特性:利用ANTHEPROT5.0软件对转运蛋白secY基因进行分析,可知该蛋白的分子量为45.2KDa。二级构象中,螺旋形式占50%,折叠占29%,其余为无规则卷曲占21%,无转角形式。具有八个跨膜区,存在有多个潜在信号肽切割位点,切割位点主要位于第50-250个氨基酸之间,其中第221个氨基酸残基(丙氨酸)处为最强切割位点,第81个氨基酸残基(丙氨酸)和第151个氨基酸残基(甘氨酸)处也存在较强的切割位点。在该蛋白其他部位也发现很弱的潜在信号肽切割位点,与榆树黄化、樱桃致死黄化植原体的转运蛋白为同型蛋白。