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      我科學家探明水稻條紋病毒快速侵染的新機制

         2017-12-13 中國科學報13231
      核心提示:  水稻條紋病毒(RSV)引起的水稻條紋葉枯病是目前我國以及東亞地區粳稻生產上最嚴重的病毒病害之一,最近幾十年在我國多次暴
        水稻條紋病毒(RSV)引起的水稻條紋葉枯病是目前我國以及東亞地區粳稻生產上最嚴重的病毒病害之一,最近幾十年在我國多次暴發流行。中國農科院植物保護研究所所長周雪平教授帶領團隊在前期對該病毒的生物學、編碼蛋白功能及病毒病防控基礎上,進一步深入探索了RSV和寄主植物之間的博弈,發現病毒在與植物共進化過程中精巧地調控植物防御蛋白水平從而幫助病毒快速建立侵染。相關成果在線發表于12月9日的國際知名期刊《分子植物》。
        病毒侵染植物時,只有穿過植物細胞之間的通道“胞間連絲”才能在植物細胞間移動,實現對植物的侵染。Remorin蛋白是陸地植物特有的蛋白之一,能夠特異定位到細胞膜脂筏上,通過影響胼胝體的積累來調控胞間連絲的通透性,相當于把控胞間連絲孔徑大小的大門。
       
        為鑒定參與調控RSV侵染植物的寄主因子以及了解RSV在細胞水平的侵染過程,周雪平團隊首先利用iTRAQ蛋白質譜結合病毒誘導的病毒沉默與CRISPR/Cas9體系成功鑒定了一個負調控RSV侵染的寄主因子NbREM1,NbREM1屬于remorin基因家族的Group1亞組。研究證實NbREM1通過調控細胞胞間連絲孔徑大小抑制RSV的細胞間移動。
       
        研究發現,RSV侵染后能夠干擾Remorin蛋白的棕櫚?;揎?。深入研究顯示,RSV編碼的運動蛋白NSvc4能夠結合Remorin C端棕櫚?;揎椢稽c區域,干擾其棕櫚?;揎?,導致Remorin細胞膜定位減弱并在內質網大量聚集,誘導細胞自噬并被降解。RSV侵染導致Remorin的降解,有利于病毒打開胞間連絲快速進行細胞間的移動。
       
        研究中選取了RSV的兩種自然寄主,單子葉寄主水稻和雙子葉寄主本氏煙,分別鑒定了兩種寄主植物對應的Remorin蛋白,并發現RSV采用類似的手段干擾Remorin的棕櫚?;揎棽⑼ㄟ^自噬途徑降解該蛋白,減弱其對病毒細胞間移動的抑制。本研究揭示了RSV在和寄主博弈中進化的一種抑制寄主防御的新策略。
       
        論文通訊作者為周雪平,第一作者為周雪平課題組博士研究生傅帥和徐毅。相關工作得到了國家現代農業產技術體系和國家基礎研究“973”計劃項目的資助。
       
       
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