《低溫增強甜菜黑色焦枯病毒致病性的分子機制研究》是依託中國農業大學，由王獻兵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低溫增強甜菜黑色焦枯病毒致病性的分子機制研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：王獻兵
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在田間晚春季節低溫氣候的年份，甜菜黑色焦枯病毒（BBSV）造成的甜菜病害明顯加重；在實驗室中也發現，BBSV在低溫時能高效侵染本生煙，並造成嚴重病毒症狀，與田間危害情況一致。針對此現象，前期工作中對病毒侵染轉錄組深度測序、小RNA克隆分析及病毒自發突變體的篩選鑑定開展了深入分析，提出了低溫導致寄主RNA沉默能力降低、病毒編碼蛋白致病能力增強和抑制病毒致病因子的寄主基因活性下降三個可能的分子機制。本申請課題擬從BBSV致病因子和本生煙抗病基因受溫度調控角度出發，通過生物信息學挖掘本生煙轉錄組和小RNA組分的測序結果，重點分析RNA沉默和鈣調蛋白等基因的轉錄水平，以及小RNA的靶標基因變化；通過瞬時或穩定表達、病毒接種、生化分析等方法，探索受溫度調控的寄主基因顯性或隱性抗病機制；通過病毒突變體篩選、細胞和植株整體的侵染力鑑定及致病因子功能分析，明確低溫致病相關的病毒因子。
結題摘要
RNA沉默是寄主植物的主要抗病毒策略，一些病毒攜帶的衛星RNA對其致病性和寄主RNA沉默也有顯著影響。本項目首先利用sRNA的深度測序和分子檢測分析了甜菜黑色焦枯病毒(BBSV)及其衛星RNA(sat-RNA)引發寄主RNA沉默的機理進行研究。結果表明低溫和衛星RNA共侵染都能不同程度的降低BBSV產生siRNA的效率，從而這兩種因素共同促進BBSV的侵染能力。病毒在受到寄主植物抗病反應後，也會通過自發突變產生毒力更強的病毒株系。本研究通過連續在高溫抗病條件下接種BBSV,所獲得77個BBSV突變體侵染性cDNA克隆中，26個突變體比野生型病毒的致病力更強，並且通過重組實驗證明BBSV 3'UTR區域的第3477位核苷酸由U到G的改變是導致突變體病毒致病力增強的主要原因。此外，我們還通過透射電子顯微鏡 (TEM) 觀察BBSV侵染本生煙後形成的內質網小泡結構是BBSV的複製場所。最後，我們發現內質網上發生的未摺疊蛋白反應 (UPR) 在BBSV侵染過程中發揮重要作用，並且UPR反應是受到溫度調節的。本研究得到的結果說明病毒的複製增殖、寄主RNA沉默反應，以及病毒進一步自發突變產生強毒株都是病毒-寄主-環境溫度綜合作用的結果。
