病毒基因组连接蛋白影响烟草脉带花叶病毒致病性的机制
马铃薯Y病毒属（Potyvirus）病毒的基因组连接蛋白(viral genome-linked protein，VPg)是一个多功能蛋白，通过与多个寄主因子及病毒蛋白互作参与病毒的复制，细胞间移动及长距离移动等过程。VPg共价结合于病毒基因组RNA的5'端，位于线状病毒粒子的末端。
烟草脉带花叶病毒（Tobacco vein banding mosaic virus，TVBMV）属于马铃薯Y病毒属，近年来在我国烟草上的发生有上升和蔓延的趋势。本研究以携带绿色荧光蛋白(green fluorescent protein，GFP)的TVBMV cDNA侵染性克隆(pCamTVBMV-GFP)为载体，通过定点突变获得了TVBMV VPg的29个突变体，利用农杆菌共浸润的方法分析了这些突变对TVBMV致病性的影响，并通过酵母双杂交(YTHS)和双分子荧光互补(BiFC)技术分析了VPg及其突变体与eIF(iso)4E互作的情况。主要结果如下:
VPg第42位和45位的赖氨酸(Lys)分别突变为丙氨酸(Ala)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gin)得到的6个突变体(K42A、K42E、K42Q、K45A、K45E、K45Q)和第178位丝氨酸(Ser)突变为Ala、 Glu、Lys的3个突变体(S178A、S178E、S178K)在本氏烟上的致病力与野生型病毒的一致，但K42A和K45E在普通烟上病毒浓度比野生型病毒低得多。第54位的甘氨酸(Gly)突变为Ala、Glu、精氨酸(Arg)后(G54A、G54E、G54R)均导致病毒在本氏烟及普通烟上的致病力显著降低。
VPg第10位的亮氨酸(Leu)、第40位和第64位的的酪氨酸(Tyr)分别突变为Ala、天冬氨酸(Asp)、Arg后(L10A、L10D、L10R、Y40A、Y40D、Y40R、Y64A、Y64D、Y64R)突变体丧失长距离移动的能力，Y40D、Y40R不能进行细胞间移动。VPg中与TVBMV基因组RNA相连的第64位Ty突变为Ala、Asp、Arg后(Y64A、Y64D、Y64R)突变体丧失在浸润叶片中的复制能力，突变为带有苯环的苯丙氨酸(Phe)和色氨酸(Trp)后(Y64F、Y64W)病毒依然不能复制，说明在第64位的酪氨酸对病毒复制是必需的。
VPg第183位的Leu突变为Ala和Lys(L183A、L183K)会使病毒的致病力增强，124位的Leu突变为Ala(L124A)会使病毒的致病力减弱，而183位的Leu突变为Glu(L183E)、119位的Tyr突变为Ala(Y119A)以及119位和124位同时突变为Ala(Y119A-L124A)均导致病毒在本氏烟中不能复制。
TVBMV VPg可以自身互作，而导致不能长距离移动的突变体的自身互作能力与野生型VPg相比下降。TVBMV VPg在酵母体内和植物体内均能够与eIF(iso)4E-2特异性地互作，但不能与eIF4E和eIF(iso)4E-1互作，影响病毒复制的突变体VPg均不能与eIF(iso)4E-2互作，说明VPg与eIF(iso)4E-2的互作是与病毒的复制相关的。
以上结果表明，TVBMV VPg在病毒侵染和致病过程中有重要作用，VPg与eIF(iso)4E的互作是决定病毒侵染的重要步骤。本研究明确了马铃薯Y病毒属病毒VPg影响病毒致病性的机制，为TVBMV以及其他烟草病毒的防治提供物质基础和理论指导。
致病性;马铃薯Y病毒属;病毒基因组连接蛋白;烟草脉带花叶病毒
山东农业大学
硕士
植物病理学
李向东
2013
中文
S435.72
92
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）