《TMLIP2在Tm-22介導的Tobamovirus屬病毒抗性中的作用》是依託清華大學，由趙晉平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：TMLIP2在Tm-22介導的Tobamovirus屬病毒抗性中的作用
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：趙晉平
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
菸草花葉病毒屬病毒TMV、ToMV等對作物危害嚴重，介導TMV抗性Tm-22基因是培育抗病品種的重要位點。抗性蛋白(R)和無毒蛋白(AVR)之間識別和激發抗性反應在植物-病原互作中居於核心地位。Tm-22及其AVR TMV運動蛋白MP既可做為植物免疫研究的模式系統，研究成果又具有重要的實踐價值。本課題分離得到了既與AVR蛋白MP互作，又與R蛋白Tm-22互作的蛋白TMLIP2。沉默TMLIP2既可以抑制本生菸草內TMV的侵染和運動；又可以導致Tm-22轉基因本生菸草的TMV抗性嚴重抑制甚至喪失。因此TMLIP2在Tm-22植物上參與抗性反應，是植物抗病毒的重要因子；在易感本生菸草上，又可以作為病毒侵染和運動的必需因子，參與病毒侵染過程。研究TMLIP2在Tm-22-MP系統中的作用，分析TMLIP2在致病和抗性中的作用，可以深入了解植物-病原的互作機制，並為TMV抗性育種提供參考。
結題摘要
Tobamovirus屬病毒如番茄花葉病毒(ToMV)和菸草花葉病毒(TMV)等是馬鈴薯、菸草、番茄等作物上的重要的病毒病害。CC-NBS-LRR類抗性蛋白(R蛋白) Tm-22蛋白能夠識別ToMV/TMV的運動蛋白(MP)，進而誘導植物產生抗病反應。通過酵母雙雜交系統篩選到與Tm-22相互作用的Ⅰ型J蛋白TMLIP2/NbMIP1。同源性比較顯示本生菸草記憶體在7個TMLIP2/NbMIP1的同源基因。根據基因序列分為5組，並分別命名為NbMIP1.1a、NbMIP1.1b、NbMIP1.2、NbMIP1.3、NbMIP1.4a、NbMIP1.4b和NbMIP1L1。為避免命名混亂，將篩選得到蛋白因子TMLIP2/NbMIP1命名為NbMIP1。 NbMIP1s既能與Tm-22相互作用，又能與ToMV MP相互作用。NbMIP1蛋白C-端的Zinc Finger、CTD結構域負責與MP、Tm-22相互作用。病毒誘導的基因沉默(VIGS)實驗顯示，NbMIP1s沉默不僅能導致Tm-22介導的抗性喪失，還能延緩Tobamovirus的細胞間運動和系統運動，顯著抑制病毒的侵染，說明NbMIP1s對寄主抗病反應和病毒的侵染都具有重要作用。沉默NbMIP1s能夠導致MP和Tm-22蛋白水平的顯著降低，卻不影響MP和Tm-22的轉錄和蛋白的亞細胞定位，說明NbMIP1s通過調節蛋白的穩定性發揮生物學功能。 NbMIP1s能夠與SGT1相互作用，沉默NbSGT1也能夠降低Tm-22蛋白水平，並導致Tm-22介導的抗病反應的喪失。沉默NbMIP1s還能導致N、Rx-1、Cf9、Pto等R蛋白介導的抗性和非寄主免疫反應的抑制。提示NbMIP1s作為輔助伴侶分子(co-chaperone)與SGT1共同參與植物免疫反應。 構建了NbMIP1 hairpin RNAi轉基因本生菸草，與對照植物相比，NbMIP1s RNAi植物能夠有效的抑制TMV細胞間運動以及系統運動。 綜上所述，NbMIP1s能夠與ToMV MP、Tm-22、SGT1蛋白相互作用， NbMIP1s沉默在易感植株內可以抑制Tobamovirus病毒侵染，在抗性植株內可以導致Tm-22介導的抗病反應的喪失。闡明了NbMIP1s是維持MP、Tm-22蛋白的穩定性的重要因子，在植物抗病反應和病毒侵染中發揮功能。
