水稻条纹花叶病毒影响介体叶蝉低温耐受性的关键基因生物学功能研究及介体互作蛋白的鉴定

Rice stripe mosaic virus (RSMV) is a tentative new species in the genus Cytorhabdovirus of the family Rhabdoviridae identified by the applicants, posing a serious threat to rice production in China. RSMV is a persistent virus and completes locally disease with overwintering in its vector Recilia dorsalis. Our previous studies revealed that the vector population carried RSMV significantly reduced after overwintering. It is of great theoretical and practical significance to clarify the mechanism of influencing the low temperature tolerance of vector Leafhopper for the analysis of the diseases epidemiology. Genome sequencing showed that RSMV geographic isolates are distinctive to those on L protein. Therefore, the applicants proposed a hypothesis: some genetic variation occurred in RSMV isolates in spread naturally confer the virus weaken adverse effects on its vector’s cold tolerance. The project intends to confirm above hypothesis through field investigation and indoor experiments. Furthermore, Molecular characterization and mechanism of RSMV affect cold tolerance of vector will be explored using molecular biology technologies, the results are expected to provide a basis for further analysis of virus epidemiology.

水稻条纹花叶病毒（Rice stripe mosaic virus, RSMV）是申请人近年发现鉴定的细胞质弹状病毒属暂定新种，分布于我国多个省区，对水稻生产具有很大的危害性。该病毒在其持久增殖型传毒昆虫电光叶蝉体内越冬，在病区当地完成周年循环。前期研究表明，带毒叶蝉耐低温能力显著降低，对其越冬效率产生不利影响。明确该病毒是如何影响叶蝉低温耐受性对理解病害流行规律具有十分重要的理论和实际意义。基因组测序显示，不同地理来源RSMV分离物在L蛋白上存在明显的特征性差异。我们推测：该病害在扩散的过程中，病毒基因发生了某种（些）遗传变异，减弱了对介体昆虫耐低温能力的不利影响，提高了介体在冬季寒冷地区的越冬效率。本项目拟通过多点田间调查和室内模拟试验，证实上述假说，并通过分子生物学等研究手段探索病毒关键基因影响介体叶蝉低温耐受能力的分子机制，为深入解析病毒变异及流行规律提供理论依据。

水稻条纹花叶病毒（Rice stripe mosaic virus, RSMV）作为近年鉴定的细胞质弹状病毒属新种，对水稻生产具有很大的危害性，其带毒介体叶蝉越冬存活率是决定该病毒地理分布及病害流行程度的关键因子。本项目通过连续多年的越冬调查，发现越冬期大多数电光叶蝉会死亡，且带毒电光叶蝉的死亡率迅速下降，同时室内低温模拟试验证实了RSMV降低介体电光叶蝉的低温耐受能力；进一步分析了RSMV不同地理种群的分子特征，发现病毒P基因和L基因可能在介体叶蝉低温耐受性中有一定作用，同时明确了其与介体叶蝉低温耐受能力存在相关性；最后通过转录组和小RNA等技术鉴定了RSMV降低电光叶蝉低温耐受能力的病毒P基因来源的siRNA及其相关的叶蝉表皮蛋白基因。本项目所得结果将有助于更好地了解病毒的扩散和流行规律，也为进一步加强水稻病毒病的防控提供理论依据。在本项目的资助下，发表SCI学术论文2篇，培养博士研究生1名，硕士研究生2名。