单组份双生病毒调控作物抗虫性的分子机制
批准号:
31930092
项目类别:
重点项目
资助金额:
308.0 万元
负责人:
刘树生
依托单位:
学科分类:
作物、生物因子互作与生态调控
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘树生
中文摘要
植物病毒侵染可以调控作物的抗虫性,进而影响昆虫的种群动态及与其伴随的多种作物病害,因此,病毒对作物抗虫性的调控可能是影响田间昆虫及其伴随病害的重要因素之一。对于双生病毒而言,之前相关的研究大都集中在病毒伴随卫星对作物抗虫性的调控上,而对于无伴随卫星的单组分双生病毒对作物抗虫性的调控以及昆虫对抗虫性变化的响应机制,则基本没有报道。在本项目中,我们在前期发现番茄黄曲叶病毒可能通过其C2蛋白与多个烟草蛋白的互作实现对烟草抗虫性调控的基础上,计划通过对多个无伴随卫星单组份双生病毒-作物-烟粉虱组合的研究,从病毒和作物两个角度出发进一步明确无伴随卫星单组份双生病毒对作物抗虫性的调控及机制,同时从烟粉虱的角度出发探究昆虫对这种抗虫性变化的响应机制。本研究不仅有助于解析病毒对作物的侵染和调控过程,而且有助于深入理解作物的抗虫防御机制,为抗病抗虫育种提供新的理论基础。
英文摘要
The infection of plant viruses in crops can have significant impacts on the resistance to insects, and by doing so the population dynamics of insect and insect-borne plant pathogens are greatly affected. Though important, the manipulation of plant defense by many plant viruses such as geminiviruses have been characterized in a few cases but examined rarely especially at the physiological and molecular levels. For manipulation of plant defense by geminiviruses, previous researches focus on the role of their associated satellites, whereas little is known with regard to the manipulation of plant defense by the geminiviruses those did not have associated satellites. And the response of insects, such as whiteflies, to the manipulation of plant defense by plant viruses remains poorly understood. Here in the present project, based on preliminary findings showing that Tomato leaf curl yellow virus might regulate the resistance of Nicotiana tabacum to whitefly through the interaction between C2 protein and multiple plant proteins, we plan to conduct a serial of analysis using multiple combinations of geminivirus (those without satellite) -crop-whitefly species to identify the key factors in geminiviruses and crops those determine the manipulation of defense and elucidate the underlying molecular mechanism. Also, we aim to decipher the key mechanism involved in the response of whitefly to the manipulation of crop defense by geminiviruses. The successful implementation of this project will not only shed light on the infection and manipulation of crops by plant viruses, but also contribute to a better understanding of the nature of plant defense to insect pests and the development of novel crop varieties.
植物病毒对作物抗虫性的调控是田间昆虫和病毒等有害生物发生的主要影响因素之一。然而,关于无伴随卫星的单组分双生病毒调控作物抗虫性及昆虫对抗虫性变化的响应机制尚不明确。围绕这一科学问题,项目组依据所计划的研究内容和目标,通过团队密切合作,聚焦无伴随卫星的单组分双生病毒开展研究,取得了以下创新性成果:(1)揭示了病毒传播效率和激素信号通路在病毒调控寄主作物抗虫性中的作用;(2)构建了双生病毒-植物-昆虫互作数据库(GPIBase),为相关研究提供了全面的数据资源和分析工具;(3)探讨了作物抗烟粉虱的分子基础,揭示了WRKY转录因子和芥子油苷在植物抗虫性中的作用;(4)解析了病毒靶向R1B-17、CDL1等植物蛋白抑制植物抗烟粉虱特性的分子机制;(5)揭示了病毒通过抑制R1B-17、CDL1等植物抗性基因表达提高烟粉虱适合度;(6)初步阐明了烟粉虱取食诱导的植物抗性对病毒侵染的影响以及病毒的反防御策略;(7)初步揭示了microRNA在烟粉虱响应病毒诱导的植物抗虫性变化中的作用,发现microRNA通过调控TOR信号通路影响烟粉虱适合度;(8)鉴定了烟粉虱体内CUBN、Vg等病毒受体蛋白,阐明了病毒跨中肠肠壁运输的分子机制。这些研究成果居于目前国际学术界关于无伴随卫星的单组分双生病毒调控植物抗虫性研究的前沿,也为解析生物间相互作用提供了新的视角。项目成果为揭示田间双生病毒和烟粉虱等有害生物发生的分子机制及研发针对性的防控策略奠定了科学基础。项目组在植物保护学、生物学和病毒学领域权威期刊发表学术论文20篇,培养博士后2名、博士5名和硕士3名,并多次在国内和国际学术会议上就双生病毒调控作物抗虫性做学术报告,促进了该领域的学术交流与发展。
烟粉虱内共生细菌Hamiltonella对寄主有性生殖的调控
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批准号:31772173
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘树生
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依托单位:
烟粉虱物种复合体内隐种间的生殖隔离和分子种系发生研究
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批准号:31272104
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2012
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负责人:刘树生
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依托单位:
媒介昆虫-病毒-植物互作加剧生物入侵的过程和生理机制
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批准号:30730061
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项目类别:重点项目
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资助金额:160.0万元
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批准年份:2007
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负责人:刘树生
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依托单位:
植食性昆虫对非寄主次生化合物的产卵行为反应
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批准号:30571225
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2005
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负责人:刘树生
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依托单位:
植物对专性植食者的组成抗性和诱导抗性的平衡调节机制
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批准号:30471146
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2004
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负责人:刘树生
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依托单位:
对蚜虫高效的苏云金杆菌伴孢晶体蛋白及其基因研究
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批准号:30070513
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项目类别:面上项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2000
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负责人:刘树生
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依托单位:
寄主抗药性对菜蛾绒茧蜂抗药性发展及控害潜能的影响
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批准号:30070111
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项目类别:面上项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2000
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负责人:刘树生
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依托单位:
菜蚜混合种群动态及其数量预测模型的研究
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批准号:38900038
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:3.0万元
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批准年份:1989
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负责人:刘树生
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依托单位:
国内基金
海外基金