番茄褪绿病毒与番茄斑萎病毒的复合侵染导致Sw-5b抗病基因抗性突破的分子机制研究

Viral diseases are a serious hazard to crops. The selection and promotion of anti-virus varieties is the main way to prevent and cure viral diseases. Recent studies have found that the superinfection of the virus leads to the loss of disease resistance of the plant. To date, little is known about the synergistic interactions between viruses in antagonistic plants and the molecular mechanisms that influence plant physiology and host defense responses. Based on this, this study intends to study the synergistic effect of the reported Tomato chlorosis virus (ToCV) and Tomato spotted wilt virus (TSWV) in Sw-5b resistant tomato. To reveal the interaction between the two viruses in the superinfection, it is speculated that ToCV participates in the synergistic role of the key function genes of the virus and the host candidate genes interacting with them, focusing on the functions of these genes in the process of resistance breakthrough, in order to understand the two viruses in depth. The complex infestation leads to a molecular mechanism of breakthrough in resistance to Sw-5b resistance genes. This study has important scientific significance for understanding the synergistic effect of ToCV-TSWV in tomato resistant varieties and the molecular mechanism of compound infection inducing TSWV to break through Sw-5b resistant tomato, and it will also help to develop more effective anti-virus strategy.

病毒病害对农作物危害严重，选用和推广抗病毒品种是防治病毒病的主要途径。近期研究发现病毒复合侵染引起的协同作用导致植物对病毒的抗性丧失，严重威胁农业生产。但目前关于抗性植物中病毒协同作用如何影响植物生理和宿主防御反应的分子机理鲜有报道。因此，本研究以番茄褪绿病毒（Tomato chlorosis virus，ToCV）和番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus，TSWV）在Sw-5b抗性番茄中的协同作用为研究对象，揭示复合侵染中两病毒的互作特性，明确ToCV参与协同作用的病毒关键基因和与其互作的寄主候选基因并分析在抗性突破过程中这些基因发挥的功能，揭示两病毒的复合侵染导致Sw-5b抗病基因抗性突破的分子机制。本研究对于认识番茄抗性品种中ToCV-TSWV间协同作用的性质以及Sw-5b抗性丧失的分子机制具有重要的科学意义，同时助于开发更有效的抗病毒策略。

病毒病害对农作物危害严重，选用和推广抗病毒品种是防治病毒病的主要途径。近期研究发现病毒复合侵染引起的协同作用导致植物对病毒的抗性丧失，严重威胁农业生产，但目前关于抗性植物中病毒协同作用如何影响植物生理和宿主防御反应的分子机理鲜有报道。因此，本研究以番茄褪绿病毒（Tomato chlorosis virus，ToCV）和番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus，TSWV）在Sw-5b抗性番茄中的协同作用为研究对象，揭示了复合侵染中两病毒的互作特性，明确了ToCV参与协同作用的病毒关键基因Hsp70h和与其互作的寄主候选基因Hsp70，研究发现在抗性突破过程中ToCV编码的功能蛋白Hsp70h干扰或沉默了在 Sw-5b 抗病信号通路中发挥重要应激作用的 Hsp70 的功能，进而导致 Sw-5b 介导的对 TSWV 的抗病性丧失，以此揭示了 ToCV 与 TSWV 的复合侵染导致 Sw-5b 抗病基因抗性突破的分子机制。本研究对于认识番茄抗性品种中ToCV-TSWV间协同作用的性质以及Sw-5b抗性丧失的分子机制具有重要的科学意义，同时助于开发更有效的抗病毒策略。