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烟草曲茎病毒来源的siRNA在病毒致病过程中的作用机理解析

批准号:
32072380
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
青玲
依托单位:
学科分类:
植物病理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
青玲

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
目前对双生病毒致病机理的研究多集中于病毒蛋白与寄主蛋白互作,而有关病毒来源的小干扰RNA(vsiRNA)在其致病过程中的功能研究较少。本项目以烟草曲茎病毒(TbCSV)及卫星(TbCSB)为研究对象,拟通过small RNA测序分析来源于TbCSV的vsiRNA特征,以病毒载体介导过表达系统筛选与致病相关的vsiRNA;经生物信息学预测、降解组测序及生物学实验验证其寄主内源靶基因,利用病毒介导基因过表达和沉默系统及转基因技术明确靶基因在病毒侵染中的功能及调控致病性所依赖的生理或信号途径;对产生致病相关vsiRNA的病毒相应位点或寄主靶标切割位点进行突变及病毒挑战接种,最终解析vsiRNA与其靶标互作调控病毒致病性的分子机理。本研究基于vsiRNA角度解析TbCSV的致病机理,可拓展对双生病毒致病机理的认识和研究思路,以期为通过靶向病毒或寄主基因获得抗TbCSV的作物种质材料提供重要依据。
英文摘要
At present, the pathogenesis research of geminiviruses are mainly focus on the interaction betweenviral proteins and hosts, while the involvement of small interfering RNA derived from virus (vsiRNA) in the viral pathogenic process remains deep understanding. In this study, tobacco curly shoot virus (TbCSV) and its betasatellite (TbCSB) will be inoculated to Nicotiana benthamiana, and the characteristics of vsiRNA derived from TbCSV will be analyzed by small RNA high-throughput sequencing. The overexpression system mediated by virus vectors was used to screen the vsiRNA candidates involved in pathogenesis. The target genes will be predicted and confirmed by bioinformatics analysis, degradome sequencing and biological experiments, and function of target genes during virus infection and their roles in the physiological or signal pathways regulation will be clarified by using the virus-mediated gene over-expression and silencing system and transgenic technology. The molecular mechanism of vsiRNA interaction with the target genes in regulating viral pathogenicity will be further analyzed by site mutation of the corresponding viral sites produced vsiRNA or the cleavage sites of target genes and virus inoculation. In the study, the pathogenic mechanism of TbCSV will be uncovered from the perspective of vsiRNA. This will broaden our understanding about geminivirus pathogenesis and provide a novel perspective for producing tobacco or tomato germplasms resistant to TbCSV by targeting virus or host genes.
病毒来源的小干扰RNA(vsiRNA)可靶向寄主mRNA进而影响病毒致病性。本项目研究了烟草曲茎病毒(TbCSV)来源的vsiRNAs的分子特征,发现这些vsiRNAs大小主要为21和22 nt,且首位碱基多为尿嘧啶(Uracil,U)。筛选鉴定了3个与TbCSV致病相关的vsiRNA,分别命名为vsiRNA6、vsiRNA18和vsiRNA24;解析了3个vsiRNA的靶基因对寄主生长发育及病毒致病的影响,并探究vsiRNA作用于靶基因进而调控病毒致病的生理路径。研究结果表明,vsiRNA6位于TbCSV V1基因编码区,其表达可加重病害症状并促进TbCSV及其β卫星(TbCSB)的积累;vsiRNA6靶向寄主萜烯合成酶基因TPS,导致总萜类物质含量降低,症状明显加重,病毒积累量增加。vsiRNA18能够延缓植株生长发育,加重TbCSV侵染本氏烟所致症状,并增强病毒的积累;vsiRNA18通过抑制其靶基因ATP依赖的RNA解旋酶基因ATP-dRH的表达来促进TbCSV的侵染。vsiRNA24可抑制植株生长发育,增加TbCSV在植株中的积累量;磷酸丙糖异构酶基因TPI为vsiRNA24的靶基因,TPI通过其差异表达影响寄主的光合作用、初级代谢和免疫应答等相关基因的表达,从而调控植株生长发育和病毒致病;进一步研究发现,vsiRNA24通过靶向TPI调控寄主糖酵解途径从而增强病毒致病。本项目对TbCSV来源的vsiRNAs功能开展了系统性研究,证实了TbCSV vsiRNAs可靶向寄主基因从而影响植株生长发育及病毒致病性。研究结果拓展了对双生病毒致病机理的认识,首次揭示了双生病毒可通过调控寄主糖酵解途径来影响其致病,具体作用机制值得进一步探索。
烟草曲茎病毒C3蛋白靶向寄主DNA复制路径RPA复合体以促进病毒复制的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    青玲
  • 依托单位:
烟草曲茎病毒编码的AC3蛋白增强病毒致病性的作用机制
  • 批准号:
    31772127
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    青玲
  • 依托单位:
基于种群结构的新角度解析双生病毒卫星DNA快速变异及非专化复制的分子机理
  • 批准号:
    31272013
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    青玲
  • 依托单位:
四川省粉虱传双生病毒病害复合体的遗传多样性、致病性变异及DNA分子互作研究
  • 批准号:
    30971897
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    青玲
  • 依托单位:
国内基金
海外基金