SlMAPK3调控RNAi通路关键蛋白DRB抗番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)分子机制研究
批准号:
32060679
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
李云洲
依托单位:
学科分类:
蔬菜、瓜果种质资源与遗传育种学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李云洲
中文摘要
番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)严重危害我国乃至世界番茄安全生产。RNAi在植物抗病毒中发挥重要作用,双链RNA绑定蛋白(DRB)对RNAi的启动至关重要。我们研究发现过表达MAPK级联关键基因SlMAPK3增强RNAi通路关键蛋白DRB的表达,提高番茄植株抗性,目前关于SlMAPK3调控RNAi通路关键蛋白DRB抗病毒机制仍不清楚。本项目在完成SlMAPK3调控番茄抗TYLCV研究基础上,拟研究SlMAPK3调控RNAi关键蛋白DRB抗TYLCV分子机制,(1)筛选被SlMAPK3调控的DRB,(2)确定与SlMAPK3互作的DRB蛋白,(3)验证DRB在SlMAPK3抗TYLCV中的功能,明确番茄MAPK级联信号与RNAi通路关系,揭示SlMAPK3与RNAi通路关键蛋白DRB互作机制,阐明SlMAPK3调控RNAi关键蛋白DRB抗病毒的分子机制,为番茄抗病毒研究奠定理论基础与实践意义。
英文摘要
Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) seriously threatens the safe production of tomato in China and the world. RNA interference(RNAi)plays an important role in plant antiviral defense, and double-stranded RNA binding protein (DRB) is essential for the priming of RNAi. It was found that overexpression of MAPK cascade key kinase SlMAPK3 enhances the expression of DRB, a key protein in the RNAi pathway, and improves the resistance of tomato plants. However, It remains unclear about the antiviral mechanism of SlMAPK3 in regulating the key protein of DRB in RNAi pathway protein. Based on the study of SlMAPK3 regulating tomato anti-TYLCV, this project plans to study SlMAPK3 regulating RNAi-key protein DRB antiviral, (i) screening DRB regulated by SlMAPK3, (ii) determining the interaction between DRB and SlMAPK3, (iii) verification the function of DRB in SlMAPK3 anti-TYLCV. This study will clarify the relationship between tomato MAPK cascade signal and RNAi pathway, reveal the interaction mechanism between SlMAPK3 and the key protein DRB in RNAi pathway, clarify the molecular mechanism of SlMAPK3 regulating RNAi key protein DRB against TYLCV, which will provide an important theoretical and practical basis and for tomato antiviral research.
MAPK级联信号系统与RNA干扰(RNAinterference,RNAi)在调控植物抗病抗逆中发挥重要作用。在拟南芥与水稻中研究发现AtMAPK3磷酸化双链绑定蛋白(AtDRB1),而AtDRB1与AtDCL1绑定共同起作用,负调控AtDCL3和AtDCL4,影响RNAi抗病毒通路从而影响植物对病毒的抗性。本研究预测番茄MAPK级联信号系统可能与番茄RNAi通路也可能存在联系,为了明确番茄MAPK级联信号系统关键激酶SlMAPK3与RNAi通路中双链RNA绑定蛋白(double RNA binding protein,DRB)之间的关系,首先从番茄中鉴定出8个番茄DRB(SlDRB)蛋白,根据8个SlDRB蛋白的抗TYLCV防御反应,以及前期磷酸化结果,重点研究SlDRB1 和SlDRB4在番茄抗TYLCV中的功能,通过VIGS技术发现沉默SlDRB1显著降低番茄植株对TYLCV的耐性,暗示RNAi通路关键蛋白SlDRB1中番茄抗TYLCV中发挥重要作用。.其次,通过酵母双杂、双分子荧光互补、免疫共沉淀技术筛选与SlMAPK3直接互作的DRB相关蛋白,但是结果并未发现与SlMAPK3直接互作的SlDRB蛋白,而是发现SlMAPK3与SlASR4存在互作现象,这与预期存在偏差,继续通过VIGS沉默技术验证SlASR4参与调控番茄抗TYLCV,因此SlMAPK3-SlASR4模块可能参与调控番茄植株对TYLCV的耐性。因此MAPK级联信号系统中SlMAPK3-SlASR4模块与RNAi通路关键蛋白DRB1均在调控番茄抗TYLCV中发挥重要作用。目前还没有证据表明SlMAPK3-SlASR4模块与RNAi通路存在直接的联系,虽然本项目未发现MAPK级联信号关键蛋白SlMAPK3与RNAi通路中DRB相关蛋白有直接互作作用,但是在该项目研究基础上申报另外一省级项目的研究中发现MAPK级联信号另一关键蛋白SlMAPK6与RNAi通路关键蛋白SlDRB6存在物理上互作。.在本试验材料繁种过程中,在田间还发现番茄另外一个新病毒南方番茄病毒(Southern Tomato virus)和番茄褐色皱纹果病毒(Tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)并围绕检疫性病毒ToBRFV开展一部分工作,为后续抗病毒研究奠定一定基础。
SlMAPK3调控RNAi通路关键蛋白DRB抗番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)分子机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:35万元
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批准年份:2020
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负责人:李云洲
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依托单位:
国内基金
海外基金