植物病毒通過編碼的移動蛋白（Movement protein,MP）與寄主蛋白相互作用完成移動和系統(tǒng)侵染。通過分析與MP互作的寄主蛋白在病毒移動和致病過程中的作用,可發(fā)現(xiàn)新的抗病毒靶標(biāo),提出可持續(xù)治理植物病毒病的新策略。P3NPIPO是馬鈴薯Y病毒屬病毒的移動蛋白,但是與P3N-PIPO互作的寄主因子相關(guān)研究較少。本研究篩選到了馬鈴薯中與P3N-PIPO互作的細(xì)胞膜陽離子結(jié)合蛋白（PLASMA-MEMBRANE ASSOCIATED CATION-BINDING PROTEIN 1,PCaP1）。通過沉默和過表達(dá)研究發(fā)現(xiàn),PCaP1的存在會促進(jìn)馬鈴薯Y病毒和煙草脈帶花葉病毒的細(xì)胞間移動。通過免疫共沉淀和體外Pull-Down驗(yàn)證了PCaP1與P3N-PIPO互作,并鑒定到二者互作的關(guān)鍵區(qū)域。結(jié)果如下:（1）篩選到馬鈴薯中與P3N-PIPO互作的寄主蛋白StPCaP1,該互作關(guān)系在番茄、馬鈴薯和普通煙中普遍存在。以TVBMV-P3N-PIPO為誘餌蛋白,利用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選馬鈴薯cDNA文庫。分析共鑒定出包含PCaP1在內(nèi)的6個(gè)可能與TVBMV-P3N-PIPO進(jìn)行相互作用的寄主蛋白。... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

馬鈴薯Y病毒屬病毒基因組結(jié)構(gòu)示意圖

細(xì)胞膜陽離子結(jié)合蛋白調(diào)控馬鈴薯Y病毒和煙草脈帶花葉病毒侵染的分子機(jī)制圖1-2馬鈴薯Y病毒科病毒PIPO基因序列比對(Chung等,2008)Fig.1-2PIPOgenesequencecomparisonofPotyviridaevirus(Chungetal.,2008)1.3.2P3N-PIPO參與植物病毒的侵染1.3.2.1P3N-PIPO的亞細(xì)胞定位Wei等在2010年研究了P3N-PIPO的亞細(xì)胞定位（Wei等,2010）。通過農(nóng)桿菌浸潤的方式于本氏煙中過表達(dá)P3N-PIPO-GFP融合蛋白，發(fā)現(xiàn)P3N-PIPO-GFP融合蛋白定位于細(xì)胞壁上，呈點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)，并且能與胞間連絲定位MarkerPDLP1-mRFP共定位，證明P3N-PIPO定位于胞間連絲。1.3.2.2P3N-PIPO促進(jìn)自身的細(xì)胞間移動在沒有病毒RNA的情況下，許多移動蛋白可以在細(xì)胞間移動。2012年，Vijayapalani等測試了P3N-PIPO在細(xì)胞間移動中的能力。構(gòu)建了P3N-PIPO-GFP表達(dá)載體(Vijayapalani等,2012)。該構(gòu)建體在推定的移碼位點(diǎn)（GGAAAAAA）插入一個(gè)核苷酸，以表達(dá)P3N-PIPO而不移碼。用編碼GFP或P3N-PIPO-GFP的質(zhì)粒分別注射本氏煙草葉片。用單獨(dú)編碼GFP的質(zhì)粒接種（hpb）48小時(shí)后，綠色熒光被限制在單個(gè)細(xì)胞中，并且從未擴(kuò)散到相鄰細(xì)胞中。P3N-PIPO-GFP在24hpb處以點(diǎn)狀夾雜物的形式聚集在細(xì)胞周圍，到48hpb時(shí)，不僅觀察到P3N-PIPO-GFP的運(yùn)動，還有4–5個(gè)細(xì)胞的熒光細(xì)胞，表明存在明顯的細(xì)胞間移動。因此，正如其他病毒MP一樣，P3N-PIPO-GFP的P3N-PIPO部分允許蛋白質(zhì)移動到相鄰細(xì)胞。1.3.2.3P3N-PIPO與寄主蛋白互作鑒定互作的寄主蛋白是了解P3N-PIPO在馬鈴薯Y病毒屬病毒侵染中功能的有力證據(jù)。Wei等證明P3N-PIPO定位于胞間連絲，可以在植物體內(nèi)與CI互作，二者以特定比例形成復(fù)合體，調(diào)控胞間連絲相關(guān)結(jié)構(gòu)的形成和病毒的移動(Wei等,2010;Carrington,2010)。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文9Vijayapalan等使用酵母雙雜交篩選到與TuMV的P3N-PIPO相互作用的陽離子結(jié)合蛋白PCaP1。在植物中驗(yàn)證了P3N-PIPO和PCaP1相互作用的特異性，其中發(fā)現(xiàn)P3N-PIPO與PCaP1共定位在質(zhì)膜和質(zhì)膜中(Vijayapalan等,2012)。2015年，Geng等發(fā)現(xiàn)番茄和本式煙中受發(fā)育調(diào)控的質(zhì)膜蛋白（Developmentallyregulatedplasmamembraneprotein，DREPP）同時(shí)與P3N-PIPO和CI兩種移動蛋白互作，一起調(diào)控TVBMV細(xì)胞間移動(Geng等,2015)。Geng等研究發(fā)現(xiàn)，P3N-PIPO的長度是可變的，只有滿足長度要求的P3N-PIPO才可以介導(dǎo)病毒的移動。寄主蛋白NbDREPP定位在細(xì)胞壁，與P3N-PIPO和CI相互作用，它們都是馬鈴薯Y病毒運(yùn)動復(fù)合體的基本組成部分。寄主蛋白NbDREPP通過依賴COPI和COPII的早期分泌途徑流向細(xì)胞壁。沉默DREPP基因可阻礙TVBMV在本式煙和番茄中的移動。圖1-3TVBMV細(xì)胞間移動模型（Geng等,2015）Figure1-3Themodelofcell-to-cellmovementofTVBMV(Gengetal.,2015)1.3.2.4P3N-PIPO參與病毒的協(xié)生作用不同植物病毒侵染寄主后可能出現(xiàn)協(xié)生現(xiàn)象。在普通煙（Nicotianatabacum）中，馬鈴薯X病毒（PVX）和馬鈴薯Y病毒（PVY）會產(chǎn)生協(xié)生作用，使癥狀嚴(yán)重性急劇增加，PVXRNA復(fù)制調(diào)控發(fā)生改變以及PVX病毒含量增加。但是這種協(xié)生作用在不同的寄主上表現(xiàn)不同。在本氏煙中，當(dāng)PVX與PVY、TEV共同侵染時(shí)，雖然能夠引起植株的癥狀嚴(yán)重，并且產(chǎn)生系統(tǒng)性壞死，但是PVX病毒積累量并沒有顯著上升(González-Jara等,2005)。三葉草黃脈病毒（ClYVV）和白三葉草花葉病毒（WClMV）混合感染豌豆（Pisumsativum）導(dǎo)致更為嚴(yán)重的疾病癥狀(Choi等,2013)。與混合的ClYVV/WClMV感染相似，基于WClMV的載體編碼ClYVV的P3N-PIPO加劇了疾病癥狀。用編碼ClYVV

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]馬鈴薯Y病毒siRNA介導(dǎo)抗病基因工程研究進(jìn)展[J]. 張威,白艷菊,范國權(quán),高艷玲,申宇,張抒,郭煒,孟憲欣.  中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(09)
[2]馬鈴薯Y病毒基因組連接蛋白的原核表達(dá)及純化[J]. 楊炳輝,高亦兵.  檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊. 2014(01)
[3]長樂市馬鈴薯病毒病流行原因與防治技術(shù)[J]. 鄒雪玉.  福建農(nóng)業(yè)科技. 2013(09)
[4]中國馬鈴薯Y病毒的檢測鑒定及CP基因的分子變異[J]. 高芳鑾,沈建國,史鳳陽,方治國,謝聯(lián)輝,詹家綏.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(15)
[5]馬鈴薯Y病毒病的檢測技術(shù)及防治策略[J]. 賈霽,肖啟明,劉劍峰,周志成,劉雙清,唐前君.  園藝與種苗. 2013(01)
[6]湖南省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)馬鈴薯病毒種類及流行分析[J]. 胡新喜,雷艷,何長征,劉明月,李炎林,宋勇,黃科,秦玉芝,熊興耀,Nie Xianzhou.  中國馬鈴薯. 2012(06)
[7]蛋白激酶C和磷脂酰肌醇4,5二磷酸之間相互調(diào)節(jié)作用的研究進(jìn)展[J]. 陳興娟,張熙東,張璇,杲海霞,張海林.  中國藥理學(xué)通報(bào). 2012(11)
[8]馬鈴薯Y病毒研究進(jìn)展[J]. 胡新喜,何長征,熊興耀,劉明月,宋勇,聶先舟.  中國馬鈴薯. 2009(05)
[9]番茄真核翻譯起始因子4E基因RNA干涉及其抗病毒特性研究[J]. 張余洋,漆梅芳,葉志彪,李漢霞.  自然科學(xué)進(jìn)展. 2008(05)

博士論文
[1]煙草脈帶花葉病毒和馬鈴薯A病毒HC-Pro調(diào)控RNA沉默抑制、協(xié)生和致病力的機(jī)制[D]. 王潔.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]病毒基因組連接蛋白影響煙草脈帶花葉病毒致病性的機(jī)制[D]. 牟安麗.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]蕪菁花葉病毒與煙草脈帶花葉病毒全基因組序列測定及分析[D]. 王紅艷.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：2960420