马铃薯与烟草脉带花叶病毒P3N-PIPO互作蛋白的鉴定与功能分析
结题报告
批准号:
31571984
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
李向东
依托单位:
学科分类:
C1401.植物病理学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨广玲、耿超、丛倩倩、许帅、刘群、脱建波
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中文摘要
植物病毒需要寄主蛋白的帮助才能移动和侵染,明确与病毒移动相关的寄主蛋白有助于研发新的抗病毒策略。P3N-PIPO是马铃薯Y病毒属病毒中新发现的移动蛋白,对其互作蛋白的研究很少。烟草脉带花叶病毒(TVBMV)主要侵染茄科作物,近年在马铃薯、番茄等作物上的危害呈上升趋势,可侵染大多数马铃薯和番茄品种。TVBMV P3N-PIPO能与番茄和烟草的DREPP蛋白互作,但不能与马铃薯的DREPP蛋白互作;沉默DREPP基因可阻止TVBMV 在番茄和烟草中移动,但不能阻止其在马铃薯中的移动。本项目拟利用酵母双杂交、双分子荧光互补、免疫共沉淀技术鉴定与TVBMV P3N-PIPO互作的马铃薯蛋白,明确其表达动态、亚细胞定位、体内转运途径,阐明其在TVBMV及相关病毒移动过程中的作用。研究结果将为培育抗TVBMV马铃薯品种提供新的靶标,也能为可持续控制马铃薯Y病毒属其他病毒提供新的思路。
英文摘要
Plant viruses recruit host proteins to move and establish systemic infection. Mapping the plant proteins interacting with viral movement proteins will be helpful to explore new strategy for viral diseases control. P3N-PIPO is a newly discovered frameshift protein encoded in the genome of viruses from family Potyviridae and regulates the cell-to-cell movement of potyviruses. The function and mechanism of P3N-PIPO interacting host proteins remains largely unknown. Tobacco vein banding mosaic virus (TVBMV) is a distinct species of the genus Potyvirus and of increasing importance in potato production. By using yeast two-hybird system, BiFC and Co-IP assay, DREPPs from tomato and tobacco were identified to interact with TVBMV P3N-PIPO. Silencing the DREPP gene using virus-induced gene silencing (VIGS) blocked the movement of TVBMV in tomato and tobacco, but not in potato. In this research, we will identify the protein partner of potato interacting with TVBMV P3N-PIPO, elucidate its interaction domain and subcellular localization, and analyze the effects of P3N-PIPO interacting protein on plant development and movement of TVBMV. The expected results will provide novel targets for breeding potato cultivars resistant to TVBMV and clues for exploring novel strategies for the control of other potyviruses.
P3N-PIPO是新发现的马铃薯病毒属病毒的移动蛋白,和CP、6K1等病毒蛋白协同参与病毒的侵染和移动等过程。本项目利用YTHS从马铃薯cDNA文库筛选到21个可能与P3N-PIPO互作的马铃薯蛋白。利用BiFC和Co-IP技术进一步分析验证,马铃薯PCaP1能在植物体内和P3N-PIPO互作,其中间区域16个氨基酸是参与互作的最小结构域,第108位丝氨酸是互作的关键位点。PCaP1通过早期分泌和肌动肌球蛋白系统转运到胞间连丝。沉默PCaP1基因对马铃薯植株生长无影响,但能抑制TVBMV和PVY对马铃薯植株的侵染。普通烟和番茄PCaP1也能与TVBMV P3N-PIPO互作,沉默烟草PCaP1能抑制TVBMV的侵染。6K1通过6K2与光系统II放氧复合体蛋白(NbPsbO1)互作,从而调控TVBMV和PVY的侵染和复制;TVBMV CP中W122的芳香环通过维持CP体内的稳定性促进病毒复制和移动;3′-UTR中8~42位核苷酸形成的茎环结构对TVBMV系统侵染是必需的。本项目证明与TVBMV P3N-PIPO互作的马铃薯PCaP1和与6K1间接互作的PSBO1都能协助病毒侵染,是这些植物自身的“阿克琉斯的脚踝”,可以作为抗TVBMV和相关病毒育种的潜在靶标。本研究的结果对指导抗TVBMV和其它马铃薯Y病毒属病毒的防治有积极作用。已经在Molecular Plant Pathology、Virology等杂志发表论文8篇,其中SCI收录6篇。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Tobacco vein banding mosaic virus 6K2 Protein Hijacks NbPsbO1 for Virus Replication.
烟草脉带花叶病毒 6K2 蛋白劫持 NbPsbO1 进行病毒复制
DOI:10.1038/srep43455
发表时间:2017-02-23
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Geng C;Yan ZY;Cheng DJ;Liu J;Tian YP;Zhu CX;Wang HY;Li XD
通讯作者:Li XD
DOI:10.1016/j.virol.2018.11.001
发表时间:2019
期刊:Virology
影响因子:3.7
作者:Wang Ying;Yang Zheng You;Tian Yan Ping;Geng Chao;Yuan Xue Feng;Li Xiang Dong
通讯作者:Li Xiang Dong
Transcriptomic changes in Nicotiana benthamiana plants inoculated with the wild-type or an attenuated mutant of Tobacco vein banding mosaic virus
接种烟草脉带花叶病毒野生型或减毒突变体的本塞姆氏烟草植物的转录组变化
DOI:10.1111/mpp.12471
发表时间:2017-10-01
期刊:MOLECULAR PLANT PATHOLOGY
影响因子:4.9
作者:Geng, Chao;Wang, Hong-Yan;Li, Xiang-Dong
通讯作者:Li, Xiang-Dong
The genetic structure of Turnip mosaic virus population reveals the rapid expansion of a new emergent lineage in China.
芜菁花叶病毒种群的遗传结构揭示了中国新出现的谱系的快速扩张
DOI:10.1186/s12985-017-0832-3
发表时间:2017-08-29
期刊:Virology journal
影响因子:4.8
作者:Li X;Zhu T;Yin X;Zhang C;Chen J;Tian Y;Liu J
通讯作者:Liu J
Evaluation of Potato virus X mild mutants for cross protection against severe infection in China
马铃薯X病毒轻度突变体对我国重症感染交叉保护作用的评价
DOI:10.1186/s12985-019-1143-7
发表时间:2019-03-20
期刊:VIROLOGY JOURNAL
影响因子:4.8
作者:Cong, Q. Q.;Wang, Y.;Tian, Y. P.
通讯作者:Tian, Y. P.
马铃薯核糖体蛋白参与烟草脉带花叶病毒侵染的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    李向东
  • 依托单位:
花生不同种植方式籽仁品质形成机理与调控
  • 批准号:
    31171496
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李向东
  • 依托单位:
HC-Pro影响烟草脉带花叶病毒致病力的分子机制和调控
  • 批准号:
    30971895
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    李向东
  • 依托单位:
花生不同类型品种籽仁品质差异机理与调控
  • 批准号:
    30840056
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    9.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    李向东
  • 依托单位:
HC-Pro结构对其在传毒、协生和抑制RNA沉默中功能的影响
  • 批准号:
    30471138
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    李向东
  • 依托单位:
烟草抗病毒基因工程新策略的研究
  • 批准号:
    30100117
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    李向东
  • 依托单位:
国内基金
海外基金