水稻矮缩病毒外壳蛋白P2与水稻IAA10蛋白相互作用的研究

Rice Dwarf Virus(RDV) is a pathogen which causes dwarism in virus infected rice plants. The complex symptoms caused by RDV indicate that development of the plant is seriously affected. Members of the Aux/IAA family were found to play important roles in the auxin signaling pathway, and they regulated almost every aspect of development.We have found that a member of the Aux/IAA family, IAA10, interacted with RDV outer capsid protein P2 in our present studies of yeast two hybrid and co-immuno. In vitro assay revealed that RDV infection elevated stability of purified IAA10 protein, and this was due to the presence of P2.In this study, we will investigate the molecular mechanism of the interaction between P2 and IAA10,and how the downstream genes are regulated.

水稻矮缩病毒（Rice Dwarf Virus，RDV）是水稻矮缩病的病原。感染RDV的水稻生长受阻，植株明显矮化，分蘖增多，叶片颜色浓绿并出现花叶，这些症状表明RDV侵染干扰了水稻生长发育的多个方面。Aux/IAA家族是植物生长素信号传导途径的重要组成部分，调控植物众多生理活动。本课题组研究发现RDV外壳蛋白P2与水稻IAA10蛋白（Aux/IAA家族成员之一）在酵母双杂交和免疫共沉淀系统中均具有相互作用，体外实验中进一步证实P2能够提高IAA10蛋白的稳定性。本申请拟在已有基础上深入研究P2与IAA10相互作用的生物学意义，探讨水稻IAA10及其调控的下游基因对RDV侵染的反应，揭示RDV P2与水稻IAA10相互作用的在RDV引致病害中作用，探讨控制RDV以及相关病毒病害控制的策略。

水稻矮缩病毒（Rice dwarf phytoreovirus，RDV）是由叶蝉传播的能够引起大面积水稻感病并严重减产的一种病毒。然而，对于寄主植物在病毒侵染后的分子响应机制，在水稻及其他单子叶农作物中的研究都还非常不清楚。. 生长素通路在植物的生长发育中发挥重要的功能，然而生长素通路和病原菌侵染的关系并不清楚。本研究发现OsIAA10能够通过其Domain II和P2互作，且二者间的互作是特异的；RDV侵染或者P2蛋白表达并不影响OsIAA10的定位，而是影响OsIAA10和OsTIR1的结合，从而抑制OsIAA10通过26S酶体途径的降解，使得感病水稻中OsIAA10的蛋白积累量比健康水稻中的显著增高；过量表达OsIAA10或者它的对生长素诱导的降解不敏感（稳定表达）的突变蛋白OsIAA10P116L表型同RDV感病水稻相似。因此推测RDV侵染后P2与OsIAA10的互作是部分水稻矮缩病病害症状形成的原因。. 同时我们发现OSIAA10过量和稳定表达的转基因水稻对RDV侵染的更敏感，而通过RNAi的方式降低OsIAA10的表达能够提高水稻对RDV的抗性；体外施加生长素能够提高水稻对RDV的抗性；通过RNA-seq，我们找到一些可能受OsIAA10调控的抗病因子。我们的研究表明OsIAA10负调控水稻对RDV的抗性，并且找到了可能的OsIAA10调控的抗病因子。 . 该研究也对另外一个和P2互作的蛋白E3泛素连接酶OsRFPH2-10的功能进行了探索。我们发现OsRFPH2-10能够促进P2的泛素化／26S酶体途径的降解其在RDV侵染的的初期有一定的抗病功能。通过这部分工作，我们发现了一个新的寄主蛋白可能通过调控病毒蛋白的泛素化降解来发挥抗病功能。. 本研究发现了两个新的在水稻和水稻矮缩病毒相互作用中发挥功能的蛋白，为进一步了解病毒侵染后，寄主的响应机制及其可能的抗病机制提供了新的思路。.该项目发表文章2篇；申请专利2项，其中1项已经授权；培养博士研究生2名，博士后1名。