华中农业大学马铃薯团队在感病基因促进马铃薯Y病毒积累方面取得新进展

病毒在细胞水平侵染植株，传统的防治措施很难奏效，培育抗病毒品种是最为经济有效的手段。受制于基因组大小和编码能力，植物病毒必须依靠 感病因子（susceptibility factors）才能成功侵染宿主。感病因子的功能性丧失往往赋予寄主对相应病毒的抗性。遗传上这种抗性则由隐性等位基因决定，因此也被称为隐性抗性。马铃薯作为重要的无性繁殖作物，受到包括PVY病毒在内的多种病毒病影响，发掘参与PVY病毒侵染马铃薯的相关感病因子及其作用机理，对利用感病因子培育马铃薯抗病毒品种有重要意义。

近日， Horticulture Research 上线了（Advance Access） 华中农业大学马铃薯团队题为 Susceptibility factor StEXA1 interacts with StnCBP to facilitate potato virus Y accumulation through the stress granule-dependent RNA regulatory pathway in potato 的研究论文，发现 两个感病因子StEXA1与StnCBP通过互作并通过应急颗粒（SGs）RNA调控通路促进马铃薯Y病毒的积累。

EXA1（ Essential for poteXvirus Accumulation ） 基因最早在拟南芥中发现与potexvirus病毒的侵染相关，随后的研究表明 EXA1 参与potexvirus病毒的侵染在烟草和番茄中是保守的。本研究首次发现 EXA1 与potyvirus属成员PVY病毒的侵染相关，干涉马铃薯 EXA1 的转基因植株对PVY表现出株系特异性抗性，即显著抑制普通株系 （PVYᴼ）的积累，而不影响重组株系（PVYᴺ:ᴼ和PVYᴺᵀᴺ）的积累。基于不同PVY株系的基因组结构的差异，本研究通过构建侵染性克隆证明HC-Pro蛋白是决定StEXA1介导的隐形抗性的关键因子（图1）。

图1 HC-Pro参与StEXA1介导的对PVY ᴼ的隐性抗性

然而，StEXA1与HC-Pro蛋白之间没有直接互作，但它们均与一个eIF4E家族成员StnCBP直接互作，且HC-Pro ᴼ和HC-Pro ᴺ分别与StnCBP表现出强互作和弱互作。干涉马铃薯nCBP的转基因植株对PVY表现出与StEXA1同样的株系特异性抗性，表明StEXA1和StnCBP共同作用促进PVYO的积累。通过进一步的实验，本研究提出了StEXA1和StnCBP参与PVY侵染可能的工作模型 （图2）。即马铃薯感病因子StEXA1和StnCBP互作并作为潜在的应急颗粒（SGs）的组份参与或诱导SGs的形成。基于HC-Pro ᴼ与StnCBP之间的相互作用，PVY ᴼ可能操纵StEXA1/StnCBP复合物来帮助病毒RNA （vRNA）进入SGs，从而促进病毒的积累。而PVYᴺ:ᴼ/ᴺᵀᴺ的HC-Pro ᴺ则可以通过未知的机制来独立地诱导SGs的形成。因此，抑制 StEXA1 或StnCBP 的表达可以限制PVYᴼ利用依赖SGs的RNA调节通路，从而抑制病毒的积累，但不影响PVYᴺ:ᴼ和PVYᴺᵀᴺ⁻的积累。本研究的发现为感病因子 StEXA1 和 StnCBP 的功解析和马铃薯病毒隐性抗性的利用提供了新的见解 。

图2 马铃薯 StEXA1 和 StnCBP 作为感病因子参与PVY积累的假设工作模型

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhac159

科研服务（合作招商）

专利申请 |转基因植株快速检测 |组织培养 |酵母双杂交 |遗传学技术服务、SNP分型、高同源区段SNP分型、目标区间重测序、甲基化测序 | 植物抗体 |

植物科学最前沿，专注于植物科学前沿进展、资讯、招聘信息的发布及方法软件共享等。投稿及招聘请后台回复“投稿”，均为无偿；商务合作请联系微信ID：zwkxqy；

相关知识

连发两篇! 华中农大马铃薯团队在淀粉代谢和块茎发育调控方面取得新进展
马铃薯Y病毒属病毒HC
我院教师在多个领域研究中取得新进展
细胞膜阳离子结合蛋白调控马铃薯Y病毒和烟草脉带花叶病毒侵染的分子机制
基因工程在马铃薯育种中的应用现状
马铃薯病毒病
【薯技】马铃薯病毒病的不同表现
烟草马铃薯Y病毒病的防治方法有哪些？
Horticulture Research:马铃薯抗晚疫病机制方面取得新进展
马铃薯病毒病发生特点及防治技术介绍

网址: 华中农业大学马铃薯团队在感病基因促进马铃薯Y病毒积累方面取得新进展 https://www.huajiangbk.com/newsview2049803.html