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            PCE-蕪菁花葉病毒損害核周葉綠體聚集以促進病毒侵染 IF7.228
            發表日期:2021/9/4 來源:中科瑞泰(北京)生物科技有限公司   訪問次數:

            葉綠體不僅是光合作用的發生場所,也是植物感知生物和非生物脅迫所導致的信號轉導(如ROS、SA和JA等)的中心樞紐,積極參與植物的防御反應。近年來研究表明,葉綠體是植物病毒成功侵染寄主的主要靶標,在植物-病毒相互作用中發揮重要作用。大多數植物病毒可以利用葉綠體及其相關蛋白幫助完成自身復制和運動,同時,病毒也通過編碼特定的病毒蛋白以直接或間接互作的的方式對抗葉綠體所介導的植物抗性,從而實現對寄主的侵染。蕪菁花葉病毒(TuMV)屬于馬鈴薯Y病毒屬,是危害蔬菜作物最為嚴重的一種植物病毒。目前,關于TuMV侵染植物的分子機制方面已經取得較好的進展,但其與葉綠體之間的相互作用仍然知之甚少,亟需相關研究。

            近期,寧波大學植物病毒研究所燕飛研究組在國際知名期刊Plant, Cell & Environment發表了題為“Turnip mosaic virus impairs perinuclear chloroplast clustering to facilitate viral infection”的研究論文,揭示了蕪菁花葉病毒通過編碼病毒蛋白VPg與寄主核編碼的葉綠體NADH脫氫酶(NDH)復合體M亞基(NdhM)互作,改變NdhM的定位,干擾其誘導的核周葉綠體聚集,從而抑制葉綠體的防御作用,有利于病毒的侵染。

            通過對實驗室先前建立的蕪菁花葉病毒(TuMV)侵染本氏煙的轉錄組數據庫分析發現,病毒的侵染致使NdhM的表達有一個先升后降的趨勢,而葉綠體NDH復合體 及NdhM在參與病毒侵染方面的作用尚不清楚。隨后作者研究表明,NdhM的系統沉默促進了病毒的侵染,而超表達NdhM抑制了病毒的積累。NdhM的表達可以顯著誘導核周葉綠體聚集,上調PRs基因的表達,而抑制劑處理干擾這種聚集后,促進病毒的侵染。進一步研究發現,病毒蛋白VPg可以與NdhM互作,并定位于細胞核和核仁,增加了NdhM的核積累,抑制NdhM所介導的核周葉綠體聚集。此外,也發現不同病毒的相關病毒蛋白與不同植物的NdhM均可發生蛋白互作,表明NdhM可能是病毒侵染植物的一個普遍靶標。

            該研究揭示了NdhM可能通過介導核周葉綠體聚集抵御TuMV的侵染,作為對抗,病毒通過編碼VPg蛋白以直接蛋白相互用的方式阻遏這種葉綠體的防御作用,也顯示了植物病毒與寄主葉綠體長期“軍備競賽”共同進化的特性。

            原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14157

            文章中原生質體的提取和轉化使用了植物原生質體制備及轉化試劑盒。


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