低毒病毒侵染对板栗疫病菌线粒体机能的影响

The hypovirus-Cryphonectria parasitica system is an excellent model system for the study of fungal pathogenic mechanism and virus-host interaction. The hypovirus infection caused a series of obvious physiological character changes including reduced pigment, decreased conidiation, etc. More important, the induced hypovirulence was very similar to the one caused by mitochondrial dysfunction. This study plans to analyze hypovirus-regulated mitochondrial proteins and complex using wild-type strain and hypovirus-infected strain as experimental material to find the key host proteins which interact with viral proteins and further identify the important roles of these proteins in virus infection, reproduction and transport. The experimental result will help us to better understand the relationship between mitochondrial function and hypovirulence, the interaction mechanism of virus and host, lay the foundation for the deep research of fungal pathogenesis and potential biological control.

低毒病毒-板栗疫病菌系统是研究真菌致病机制和病毒-宿主相互作用的优秀模式系统。低毒病毒感染后，导致宿主发生一系列明显的生理性状变化，包括菌丝色素减少、产孢量降低等，更为重要的是导致真菌低毒力的发生，这与线粒体功能障碍导致的低毒力情况十分相似。本研究拟使用板栗疫病菌野生强毒株和低毒病毒侵染株为实验材料，通过分析受低毒病毒调控的线粒体蛋白组的变化和其中蛋白复合体的情况，发现受病毒调控的线粒体蛋白和与病毒蛋白有相互作用关系并进一步形成蛋白复合体的关键宿主蛋白，研究这些蛋白在病毒侵染、复制和运输过程中起到的重要作用，找到线粒体功能与低毒力现象之间的联系，进一步明确病毒-宿主相互作用的分子机制，为深入研究植物病原真菌的致病机理和潜在的生物防控方法奠定基础。

板栗疫病菌和低毒病毒是研究致病真菌和宿主相互作用的模式系统。之前的研究中发现，低毒病毒侵染的首要目标就是宿主线粒体。在本研究中，我们使用比较蛋白组学的方法对板栗疫病菌野生强毒株和低毒病毒侵染导致的弱毒菌株进行研究，分别对线粒体蛋白组、ROS水平、呼吸效率等方面进行定量和定性分析。通过实验，我们发现低毒病毒侵染会增加板栗疫病菌单位细胞内线粒体的数量，同时降低总ROS和mtROS水平，并提高线粒体呼吸效率。一系列有关能量代谢、线粒体形态和真菌毒力的蛋白受到低毒病毒的调控。同时，我们也发现病毒病毒蛋白p29和p48跨膜进入线粒体内部，并发生剪切加工。综合这些实验结果，我们认为低毒病毒在两个层面上对宿主线粒体进行调控，包括增加线粒体数量和提高代谢效率，以此满足病毒在宿主体内传播所需的能量，并导致真菌低毒力现象的发生。