烟粉虱与苎麻花叶病毒CP互作蛋白的鉴定和功能分析

Ramie mosaic virus (RaMoV), the genus Begomovirus in the family Geminiviridae, is transmitted by the whitefly Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) in a persistent-nonpropagative manner. Although evidence have suggested that the coat protein (CP) of Geminiviridae is important in the vector transmission However, How the proteins in the whitefly recognite viral particle to finish its infection route in insect vector is unknown. Therefor, yeast two hybrid will be used to screen proteins in the whitefly interacting with RaMoV CP and GST pull-down will be used to confirm the proteins interction in vitro. Then polyclonal antibody of RaMoV CP and insect proteins will be prepared to finish the co-localization analyses in the insect vector. Finaly, insect proteins gene expression level will be determined by q-PCR. The functional analyses of interactinal proteins with RaMoV CP will be indentifyed by RNAi technology. This project provide important theoretical basis for developing novel technology to prevent virus spread and providing model for design the novel drug to control geminivirus spread.

苎麻花叶病毒（Ramie mosaic virus, RaMoV）为双组份双生病毒，由烟粉虱以持久非增殖型方式进行传播。尽管已有研究表明双生病毒的CP蛋白在烟粉虱的传毒过程中至关重要，但是烟粉虱体内的蛋白如何识别病毒粒体而使其在介体内完成侵染循回过程的相关研究还未见报道。因此，本项目以RaMoV CP蛋白为诱饵蛋白，筛选烟粉虱酵母双杂交cDNA文库以期获得烟粉虱体内与RaMoV传毒相关的介体靶标蛋白，并通过GST-pull down等技术进行体外互作关系的验证。同时，通过制备RaMoV CP蛋白和介体靶标蛋白的多克隆抗体，在烟粉虱体内进行免疫荧光定位，明确介体靶标蛋白和CP蛋白的互作位点；最后利用q-PCR技术，分析介体互作蛋白基因在昆虫体内的表达变化差异，并通过RNAi技术对靶标蛋白进行功能解析。本研究将为烟粉虱高效阻断病毒传播设计新型药物以及高效防控双生病毒传播提供理论基础。

苎麻花叶病毒（Ramie mosaic virus, RaMoV）为双组份双生病毒，由烟粉虱以持久循回型方式进行传播。虽然已有研究表明双生病毒的CP蛋白在烟粉虱的传毒过程中至关重要，但是烟粉虱体内的蛋白如何识别病毒粒体而使其在介体内完成侵染循回过程的相关研究报道较少。不同的烟粉風隐种、不同的寄主植物以及不同的病毒及其株系组成的不同组合下，烟粉虱与病毒之间的互作关系差异显著。因此，本研究以RaMoV和Q烟粉虱为模型，明确Q烟粉虱对RaMoV的获毒、持毒和传毒能力；筛选并鉴定Q烟粉虱与RaMoV 互作相关蛋白，分析互作靶标蛋白基因功能。主要研究结果如下：.比较Q烟粉虱雌雄虫对RaMoV的获毒、持毒及毒播能力，发现Q烟粉虱雌虫获毒能力、传毒效率均显著高于雄虫，这说明Q烟粉虱传播RaMoV依赖于昆虫的性别。以RaMoV CP蛋白为诱饵，利用酵母双杂交体系，对Q烟粉虱高带毒种群cDNA文库进行了筛选，获得一系列候选蛋白。通过酵母双杂交和GST pull-down实验进一步验证已知蛋白之间的互作关系，证明锌指蛋白330同源蛋白（ZNF330）与CP互作。生物信息学分析ZNF330蛋白的功能，预测其结构域、跨膜区域、糖基化位点及疏水性等。qPCR分析ZNF330在Q烟粉虱取食RaMoV动态过程中的变化趋势与虫体内病毒量的增高正相关。通过RNAi和qPCR技术，分析ZNF330在Q烟粉虱传播RaMoV过程中的作用机制。.综上所述，本研究工作揭示了Q烟粉虱对RaMoV的传播能力，筛选鉴定互作靶标蛋白ZNF330，初步分析该蛋白的生物学功能。这些结果可以帮助解析和预测田间苎麻花叶病毒病的流行，深入了解烟粉虱的传毒机制以及开展田间苎麻花叶病毒病的防治提供了新的理论基础和思路。