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番茄斑萎病毒微型基因组反向遗传学体系及复制调控机制研究
结题报告
批准号:
31870143
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
陶小荣
依托单位:
学科分类:
C0107.病毒学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
李佳、冯明峰、黄海宁、陈正强、陈虹宇、吴茜、项青、王春莉
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中文摘要
多种布尼亚目动物多分体负链RNA病毒已经成功建立了微型基因组反向遗传学体系,但是在植物中至今还没有任何多分体负链RNA病毒反向遗传学体系的成功报道。番茄斑萎病毒(TSWV)是在世界范围内农业生产上危害极为严重的一种植物多分体负链RNA病毒,本项目拟在课题组已有TSWV前期研究工作基础之上,全面建立TSWV三条基因组正、负义RNA微型复制子反向遗传学体系,并以此为基础,利用病毒学、分子生物学、生物化学和细胞生物学等多学科的手段深入解析TSWV复制调控机制,明确病毒复制的顺式作用元件和反式作用因子,鉴定复制相关的寄主因子并探明其调控复制的机制,解析TSWV复制工厂及装配机制。本项目的开展不仅可为TSWV为模式的植物多分体负链RNA病毒基因功能研究提供全新的反向遗传学研究体系,同时也为进一步深入了解TSWV的复制调控分子机制提供基础理论知识,为有效防控该病毒病害提供重要理论科学依据。
英文摘要
The minigenome reverse genetics system of a variety of animal multi-segmented negative-strand RNA viruses of Bunyavirale has successfully established, but there have not been any reports of reverse genetics of the plant multi-segmented negative-strand RNA virus in planta. Tomato spotted wilt virus (TSWV) is the most serious plant multi-segmented negative-stranded RNA virus in the world. Based on the our preliminary studies of TSWV, we aim to establish the minireplicon based reverse genetics system for all three genome RNA segments of TSWV in positive and negative strand. Based on the minigenome reverse genetics system, we will integrate the multidisciplinary approaches of plant virology, molecular biology, biochemistry and cell biology to understand the regulatory mechanism of TSWV replication, to characterize the cis-acting elements and transacting factors of viral replication, to identify the host factors involved in viral replication and to explore the mechanism of their regulation of viral replication, to analyze the viral replication factory and to understand how the replication factory was assembled. The implement of this project will not only provide an important reverse genetics platform for the gene function analysis of plant multi-segmented negative-strand RNA viruses, but also will further understand the molecular mechanism of TSWV replication, hence providing an important scientific basis for the high efficient control of the TSWV diseases.
负链RNA病毒(Negative-stranded RNA viruses,NSVs)不仅包括严重危害人类和畜禽健康的动物病毒,还包括对农艺生产具有严重威胁的植物病毒。番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)是农业生产上危害极为严重的代表性植物分节段负链RNA病毒,严重威胁着农作物生产安全,每年因该类病毒危害造成巨大的经济损失。反向遗传学体系是现代病毒学中的核心技术体系,是研究病毒基因功能及病毒-寄主互作等的一种重要分子操纵工具。尽管动物分节段负链RNA病毒的反向遗传学体系在20多年前已经建立,但迄今为止还没有成功建立植物分节段负链RNA病毒的反向遗传学体系。全世界很多实验室都尝试借鉴动物负链RNA病毒的体系来构建植物分节段负链RNA病毒的反向遗传学体系,但是都没有成功。本研究以TSWV为代表的植物分节段负链RNA病毒为研究模式,通过一系列突破和体系优化,克服多重困难,最终从全长侵染性cDNA克隆拯救出番茄斑萎病毒,成功建立了全球首个植物分节段负链RNA病毒的反向遗传学体系,攻克了植物分节段负链RNA病毒研究中的“卡脖子”难题。
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
The Sw-5b NLR nucleotide-binding domain plays a role in oligomerization, and its self-association is important for activation of cell death signaling
Sw-5b NLR 核苷酸结合结构域在寡聚化中发挥作用,其自缔合对于激活细胞死亡信号传导非常重要
DOI:10.1093/jxb/erab279
发表时间:2021
期刊:Journal of Experimental Botany
影响因子:6.9
作者:Zhao Xiaohui;Chen Zhengqiang;Wu Qian;Cai Yazhen;Zhang Yu;Zhao Ruizhen;Yan Jiaoling;Qian Xin;Li Jia;Zhu Min;Hong Lizhou;Xing Jincheng;Khan Nasr Ullah;Ji Yinghua;Wu Peijun;Huang Changjun;Ding Xin Shun;Zhang Hui;Tao Xiaorong
通讯作者:Tao Xiaorong
Cytoplasmic and nuclear Sw-5b NLR act both independently and synergistically to confer full host defense against tospovirus infection
细胞质和细胞核 Sw-5b NLR 既独立又协同作用,赋予宿主针对圆孢病毒感染的全面防御。
DOI:10.1111/nph.17535
发表时间:2021-07-18
期刊:NEW PHYTOLOGIST
影响因子:9.4
作者:Chen, Hongyu;Qian, Xin;Tao, Xiaorong
通讯作者:Tao, Xiaorong
DOI:10.1038/s41586-022-05529-9
发表时间:2022-12-14
期刊:NATURE
影响因子:64.8
作者:Chen, Jing;Zhao, Yanxiao;Tao, Xiaorong
通讯作者:Tao, Xiaorong
Characterization of the Roles of SGT1/RAR1, EDS1/NDR1, NPR1, and NRC/ADR1/NRG1 in Sw-5b-Mediated Resistance to Tomato Spotted Wilt Virus.
SGT1/RAR1、EDS1/NDR1、NPR1 和 NRC/ADR1/NRG1 在 Sw-5b 介导的番茄斑萎病毒抗性中的作用特征
DOI:10.3390/v13081447
发表时间:2021-07-25
期刊:Viruses
影响因子:--
作者:Chen Z;Wu Q;Tong C;Chen H;Miao D;Qian X;Zhao X;Jiang L;Tao X
通讯作者:Tao X
Antiviral RISC mainly targets viral mRNA but not genomic RNA of tospovirus.
抗病毒 RISC 主要针对病毒 mRNA,但不针对 tospovirus 的基因组 RNA
DOI:10.1371/journal.ppat.1009757
发表时间:2021-07
期刊:PLoS pathogens
影响因子:6.7
作者:Hong H;Wang C;Huang Y;Xu M;Yan J;Feng M;Li J;Shi Y;Zhu M;Shen D;Wu P;Kormelink R;Tao X
通讯作者:Tao X
番茄免疫受体Sw-5b募集DCD-MSI4泛素连接酶激活抗性和促进开花的调控新机制
  • 批准号:
    32220103008
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    231万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    陶小荣
  • 依托单位:
植物病毒病害
  • 批准号:
    31925032
  • 项目类别:
    国家杰出青年科学基金
  • 资助金额:
    400万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    陶小荣
  • 依托单位:
番茄免疫受体蛋白Sw-5b与番茄斑萎病毒移动蛋白NSm的多层识别与互作新机制
  • 批准号:
    31630062
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    278.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    陶小荣
  • 依托单位:
具跨膜特性的番茄斑萎病毒30K移动蛋白NSm的拓扑结构及其移动分子机制研究
  • 批准号:
    31471746
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    87.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    陶小荣
  • 依托单位:
植物内源转运体系介导的黄瓜花叶病毒基因组RNAs长距离移动的新机制
  • 批准号:
    31171813
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    陶小荣
  • 依托单位:
黄瓜花叶病毒2a复制酶与豆科植物抗病蛋白RT4-4在过敏反应中的互作分子机制研究
  • 批准号:
    30900936
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    陶小荣
  • 依托单位:
国内基金
海外基金