Sly-miR169e-3p在番茄褪绿病毒侵染番茄中的功能和作用机理

The important fuction of plant microRNAs regulating the metabolic pathway of growth and development, resistance etc, has been better understood. However, letter reports have been touched on the functions of plant microRNAs in interaction of plant and viruses. Our preliminary studies show the microRNAs of tomato (Solanum lycopersicum) are changed dramatically, of these microRNAs, Sly-169e-3p mostly up-regulate. The target genes regulated by Sly-169e-3p are involving in metabolic pathway of flower and resistance of tomato. Based on those findings, combined with recent progress on the micrRNAs, this project intends to use the integrated approaches of molecular biology, cell biology and plant virology to reveal target gene(s) of Sly-169e-3p, regulating mode of Sly-169e-3p, and functions of target gene(s), to understand the functions and mechanism of Sly-169e-3p in tomato chlorosis virus infecting tomato. The scientific significance of this project will help to uncover the regulating functions of host microRNA in interaction of plant and virus.

MicroRNAs在植物的生长发育、抗病性等代谢途径的调控中发挥重要作用。然而，在病毒与寄主互作的过程中，有关植物microRNA的功能报道较少。番茄褪绿病毒是目前生产上的重要病毒之一，申请者在前期研究中，发现番茄褪绿病毒侵染番茄后，番茄的microRNAs发现变化，其中Sly-miR169e-3p上调倍数最大，且其预测的作用靶标基因参与番茄抗病性和开花等代谢途径。在此基础上，本项目拟采用分子生物学、细胞生物学以及植物病毒学等多学科手段，研究Sly-miR169e-3p作用的标靶基因、调控方式及标靶基因的功能等，揭示Sly-169e-3p在番茄褪绿病毒侵染番茄中的功能及其分子机制。本项目的实施将有助于揭示在病毒与寄主互作过程中，寄主microRNA发挥的重要调控作用，为深入了解病毒与寄主互作机制奠定基础。

植物病毒通过调控植物来源的microRNAs介导植物抗性，已有相关报道；然而，植物病毒调控寄主植物microRNAs，介导植物抗性的分子机制，目前还鲜有报道。番茄褪绿病毒(Tomato Chlorosis Virus, ToCV)近年来在我国绝大多数茄科重要作物主产区快速扩展危害，严重影响了茄科作物的安全生产。本项目以ToCV-microRNAs-番茄为模型，研究ToCV调控番茄microRNAs，介导番茄抗性的分子机制。本项目圆满完成了设定的指标，取得的研究结果有：在sRNA-seq高通量测序及分析基础上，采用RT-PCR结合常规测序，研究证实了ToCV诱导的番茄6个差异表达microRNAs是真实的。采用降解组测序和5’ RLM-RACE技术，研究明确Sly-miR169e-3p调控的番茄靶标基因为pre-mRNA-splicing factor 38B基因（MSF38B）。MSF38B基因主要参与mRNA的稳定性途径，沉默该基因的表达，可促进ToCV复制。根据以上研究，我们提出了ToCV调控番茄Sly-miR169e-3p，介导番茄抗病性的分子模型。发表研究论文7篇，其中SCI论文5篇。授权国家发明专利2件，培养研究生4名。