水稻条纹病毒致病因子NS3与水稻OsCIPK32互作抑制寄主防卫反应的机理分析

Rice stripe disease caused by Rice strip virus (RSV) leads to severe yield losses of crops in China. However, the functional analysis of RSV interacted with the host are still largely unknown. NS3 is an important pathogenic factor in RSV, taking a role of RNA silencing suppressor. In previous research, we screened the cDNA library of rice by using yeast two hybrid assay and got the rice protein- OsCIPK32 interacting with RSV protein NS3. In this project, the colocalization assay, Co-IP and pull down assay will be used to confirm the interaction between NS3 and OsCIPK32; The overexpression and RNAi silencing transgenic rice of NS3 and OsCIPK32 will be gotten to investigate the role of NS3 and OsCIPK32 in the pathogenicity of RSV; The kinase assay and competitive pull down assay will be taken to reveal the role of NS3 in the interaction with OsCIPK32. These analyses will not only reveal the pathogenic mechanism of RSV determined by NS3, but also provide theoretical and practical bases for the effective control and prevention of rice stripe disease.

由水稻条纹病毒（RSV）引起的水稻条纹叶枯病在我国广大稻区危害严重，但RSV病毒致病蛋白与寄主因子互作导致病害发生的机理研究还很少报道。研究发现NS3是RSV中主要的致病因子，有抑制水稻基因沉默的功能。前期通过酵母双杂交筛选水稻cDNA文库获得了与NS3蛋白互作的水稻OsCIPK32蛋白。本项目拟进一步采用荧光共定位、Co-IP和pull down等技术验证NS3与OsCIPK32互作并明确互作功能域；构建NS3过表达和基因沉默水稻，研究NS3在RSV病毒致病性中的作用；构建OsCIPK32过表达和基因沉默水稻，研究OsCIPK32在病毒侵染过程中的作用；采用激酶活性测定和竞争性pull down 实验明确NS3对OsCIPK32的作用。研究结果不仅有助于揭示NS3决定RSV致病性的机理，还对有效防控水稻条纹叶枯病具有实践意义。

水稻条纹病毒（RSV）在水稻上引起条纹叶枯病，该病害在东亚许多国家爆发流行。NS3蛋白是RNA沉默抑制子，但是NS3在寄主中的互作因子还未见报道。已知NS3在拟南芥中过量表达后，植株生长异常，暗示NS3可能是致病因子。本项目通过以NS3为诱饵，对日本晴的cDNA文库进行酵母双杂交筛选，获得了OsCIPK30基因片段；再利用酵母双杂交和荧光素酶互补实验验证，结果显示NS3确实可以与水稻中OsCIPK30进行互作；为了明确NS3与OsCIPK30在细胞内的互作位点，我们将NS3与OsCIPK30分别构建到含有YFP和CFP的表达载体上，再将质粒经由农杆菌分别浸润以及共浸润烟草细胞，结果显示OsCIPK30与NS3分别在烟草中都定位于细胞质与细胞核中，共浸润后两者的定位也没有改变，暗示了NS3在RSV侵染水稻的过程并不直接影响寄主中OsCIPK30的定位；在水稻中过量表达OsCIPK30的植株可以延缓和减轻RSV在水稻上产生症状，在过表达水稻中，病程相关基因的表达成上升趋势，表明OsCIPK30的过量表达可以通过正调控病程相关基因的表达来提高水稻对RSV的耐受性。研究结果不仅有助于揭示RSV与寄主互作的分子机理，还对有效防控水稻条纹叶枯病具有实践意义。