云南番茄曲葉病毒(TLCYnV)通過C4蛋白抑制抗病毒防衛反應機理圖 中國農科院供圖
近日，中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊揭示了雙生病毒C4蛋白逃逸寄主防衛反應的新機制，為抗雙生病毒品種選育提供了理論基礎。相關研究結果在線發表于《新植物學家》（ New Phytologist ）。
論文通訊作者周雪平介紹，雙生病毒是一類在世界范圍內廣泛暴發流行的植物單鏈DNA病毒，主要由煙粉虱傳播，在番茄、煙草、棉花、玉米、木薯等經濟和糧食作物上危害嚴重。
我國流行暴發的雙生病毒中，約40%的病毒伴隨有衛星DNA。該團隊在前期研究中發現，雙生病毒伴隨的衛星分子編碼的bC1蛋白為病毒癥狀決定因子，同時bC1也能夠通過抑制寄主植物MAPK途徑從而抵消寄主防衛反應。
然而，我國約60%的雙生病毒并沒有衛星DNA伴隨，這類病毒的侵染又是如何逃逸MAPK途徑介導的寄主防衛反應的呢？
云南番茄曲葉病毒沒有衛星DNA伴隨。前期研究發現，該病毒編碼的C4蛋白是一個多功能蛋白，不僅作為癥狀決定因子、誘發病毒癥狀產生，而且能夠抑制寄主植物超敏反應和轉錄水平基因沉默等防衛反應。
研究發現，該病毒通過上調植物外泌蛋白EPFs基因的表達而激活受體激酶ERECTA下游的MAPK信號途徑。為了對抗MAPK介導的防衛反應，云南番茄曲葉病毒編碼的C4蛋白通過與ERECTA的負調控因子即油菜素甾醇信號組分BKI1互作而將BKI1錨定在細胞膜上，增強BKI1對ERECTA的抑制作用，阻止ERECTA/BKI1復合物的解聚，從而抑制ERECTA下游MAPK信號途徑的激活，創造出有利于病毒侵染的細胞環境。
該研究揭示了雙生病毒逃逸寄主防衛反應的新機制，為抗雙生病毒品種選育提供了理論基礎。
相關論文信息：https://doi.org/abs/10.1111/nph.17387
