番茄黄曲叶病毒在烟粉虱体内存活及扩散的分子机制

番茄黄曲叶病毒(TYLCV)是番茄生产的主要病害，作为TYLCV传播的唯一媒介，烟粉虱在TYLCV的传播中起着决定性的作用。近年来，科学家们已经明确了TYLCV在烟粉虱体内传播的路径。然而，关于烟粉虱传播TYLCV的分子机制研究还很少，TYLCV在烟粉虱体内存活及扩散的分子机制研究更基本是空白。本项目计划从以下两方面探索烟粉虱传播TYLCV的分子机制。首先，利用数字基因表达谱、噬菌体表达文库及酵母双杂交等手段克隆烟粉虱体内参与TYLCV扩散的关键基因（包括病毒受体），利用基因突变、免疫共沉淀等方法明确相关蛋白和病毒结合的分子机制，并通过RNAi等方法确定相关蛋白在烟粉虱传播TYLCV过程中的功能；其次，解析烟粉虱内共生细菌GroEL蛋白保护TYLCV免于降解的分子机制，明确两者结合的关键结构域。这些结果将进一步揭示烟粉虱传播TYLCV的分子机制并可为开发阻断病毒传播的药物提供合适的靶标。

烟粉虱在双生病毒的传播中起着决定性作用，然而关于烟粉虱传播双生病毒的分子机制研究还很少，双生病毒在烟粉虱体内存活及扩散的分子机制研究更是空白。三年来，课题组依据课题计划任务，对所计划的各项研究内容都开展了相应的研究工作，部分研究内容在实施过程中依据研究进展还做了适当的拓展。首先，利用数字基因表达谱分析了TYLCV侵染前后烟粉虱基因表达的变化，发现病毒侵染烟粉虱后可以激活烟粉虱的免疫反应尤其是细胞自噬，导致病毒的不断减少。同时双生病毒也可以通过激活烟粉虱JNK途径，增强病毒在烟粉虱体内的增殖。其次，分析了不同双生病毒在不同隐种烟粉虱中特异性传播的特性，发现唾液腺在病毒传播中的关键作用。通过比较不同隐种烟粉虱转录组及基因表达的差异，初步揭示了烟粉虱入侵及传播病毒能力差异的分子机制。另外，表达了TYLCV的外壳蛋白并明确了其特性，发现饲喂烟粉虱TYLCV外壳蛋白可以显著降低烟粉虱传播病毒的能力，表明TYLCV外壳蛋白可以和病毒传播的受体结合。这些研究揭示了烟粉虱-双生病毒相互作用的分子机制，并为深入研究烟粉虱-双生病毒相互作用的机制提供了蓝图。通过本项目的研究，课题组已经正式发表了4篇SCI论文；2篇SCI论文已经被正式接收：另外还有3篇论文在写作过程中，将于2014年陆续投稿。项目实施过程中，培养博士研究生2名，硕士研究生2名。