植物Rubisco小亞基在植物病毒侵染中的作用

《植物Rubisco小亞基在植物病毒侵染中的作用》是依託清華大學，由劉玉樂擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：植物Rubisco小亞基在植物病毒侵染中的作用
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：劉玉樂
• 項目類別：面上項目

項目摘要

TMV是嚴重危害農業生產的植物病毒，TMV運動蛋白（MP）涉及病毒運動和症狀的產生，為了理解植物病毒侵染的機制，我們用TMV MP做誘餌篩選酵母雙雜交文庫，我們發現植物葉綠體蛋白RubisCo小亞基（RbCS）與TMV MP互作，我們利用Co-IP和LCI初步驗證了MP與RbCS在植物體內的互作，初步研究表明RbCS基因沉默可導致TMV可導致更多的侵染點，而細胞間運動和系統運輸變慢。本課題將進一步研究RbCS與MP互作的定位、互作在TMV侵染、症狀和致病性等過程中的作用，我們的研究可加深對病毒侵染機制的理解。

結題摘要

TMV MP既負責病毒的細胞間運動和系統運輸，又與葉綠體和光合作用的抑制直接相關。篩選得到與MP互作的核編碼葉綠體蛋白因子核酮糖羧化酶Rbuisco小亞基RbCS，利用生化手段確認了MP與RbCS在體外和寄主植物內均具有相互作用；MP N-端胞質結構域和中部ER結構域負責MP與RbCS的相互作用。MP與RbCS在細胞內的互作區域位於MP誘導形成的細胞質內涵體和胞間連絲；MP可以改變RbCS亞細胞定位，使RbCS聚集在細胞質內涵體和胞間連絲。 VIGS沉默RbCS延緩TMV細胞間運動和系統運輸，說明RbCS-MP的相互作用對於TMV的運動至關重要；同時，RbCS沉默導致TMV在接種葉片內的侵染水平提高，而寄主本生菸草內病程相關蛋白PR-1a基因的表達水平降低，說明RbCS對於本生菸草的易感性和TMV的侵染力具有調節作用。RbCS沉默導致Tm-22介導的極端抗性減弱為超敏反應(HR)，說明RbCS參與並正向調控Tm-22介導的TMV抗性。 RbCS是首次報導的與MP互作並直接參與病毒細胞間運動的葉綠體蛋白，此工作揭示了葉綠體因子與病毒侵染的直接相關性；MP可以募集RbCS至內涵體和胞間連絲，提示了病毒引起寄主症狀的可能機制；RbCS沉默導致TMV的侵染力提高和Tm-22介導抗性的減弱，說明RbCS正向調控Tm-22介導的TMV抗性，首個參與Tm-22免疫反應的蛋白因子。