Potyvirus柱状内含体-胞间连丝连接装置的三维重构及病毒胞间运动研究

以马铃薯Y病毒属（Potyvirus）的高梁花叶病毒（SrMV）和大豆花叶病毒（SMV）为材料，运用透射电子显微镜观察细胞感染初期柱状内含体与胞间连丝的连接装置（CI-PD），用电子断层扫描成像技术（Electron Tomography）重构CI-PD及游离CI的三维立体结构，结合CI蛋白、病毒外壳蛋白（CP）、VPg免疫标记和病毒RNA原位杂交，了解CI定位胞间连丝输送病毒完成胞间运动的过程及运动方式；同时通过离体CI片段及其附着物的高分辨电镜和原子力显微镜观察，结合冷冻电子断层扫描成像技术进行三维重构，明确胞间运动的粒子形式，获得CI-PD作为胞间运动关键装置的直接证据，为弄清Potyvirus胞间运动机制，了解病毒与寄主植物的互作关系，探索病毒病防治新途径奠定基础。

本项目以马铃薯Y病毒属（Potyvirus）的芜菁花叶病毒（TuMV）和高梁花叶病毒（SrMV）为材料，通过透射电子显微镜观察病毒不同感染时段的细胞病毒变化，用电子断层扫描成像技术（Electron Tomography）重构感染初期柱状内含体与胞间连丝的连接装置（CI-PD）及感染后期游离CI的三维立体结构，结合CI蛋白、PIPO蛋白、外壳蛋白CP的免疫标记和病毒dsRNA定位，了解CI定位胞间连丝输送病毒完成胞间运动的过程及运动方式。结果发现在病毒感染早期，大部分CI连接于胞间连丝处，表明病毒正在大批量地进行胞间运动。在感染后期，细胞中形成大量子代病毒，CI散落在细胞质中，表明CI不再充当病毒胞间运输装置，开始被细胞降解途径降解。实验找到了病毒粒子在胞间连丝处与柱状内含体相连，正在由胞间连丝的连接小管穿过胞间连丝的直接电镜证据，同时还发现胞间运动时寄主细胞壁结构成份的变化。本研究结果明确了Potyvirus以完整粒子形式进行胞间运动，充实了该类病毒的体内运输机理，为了解病毒与寄主植物的互作关系，探索病毒病防治新途径提供了基础资料。