slGRXC6与V2互作在TYLCV侵染番茄中的作用机理研究

Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), a whitefly-transmitted geminivirus, is one of the most important pathogen of tomato yellow leaf curl disease, which causes devastating losses worldwide, including China in recent years. In previous research, a tomato glutaredoxin (slGRXC6) could interact with V2 protein encoded by TYLCV, which is a suppressor of RNA silencing and essential for virus successful infection. The biological significance of the interaction during the process of TYLCV infection is still unknown. To study the function of these proteins in the virus infection process, we propose to use fluorescence labeling method to clear the protein subcellular distribution and whether they were co-located with each other, use the methods such as Y2H, pull down, BIFC to conform their interaction and identify the motif or sites responsible for the interaction and characterization of the effects of the motif or sites on subcellular localization and function, use QRT-PCR to characterize the expression of slGRXC6 modulated by V2 protein; use VIGS (virus induced gene silencing) and transgene method to clear the correlation of the expression level of modulated slGRXC6 with infection ability of TYLCV. These results are expected to characterize the host factors involved in TYLCV infection, and to promote the understanding of TYLCV infection mechanism.

由番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）导致的番茄黄化曲叶病是一种世界范围发生危害的毁灭性病毒病，近年来该病在我国爆发成灾，给当地的番茄生产造成了惨重损失。前期研究发现TYLCV编码的V2与番茄体内谷氧还蛋白（slGRXC6）存在互作，而V2是其侵染寄主所必需的组分，暗示了二者互作可能在TYLCV侵染过程中起重要作用。本项目拟采用激光共聚焦显微技术研究V2与slGRXC6的定位及共定位；通过Y2H、pull-down、BiFC等方法研究二者之间的互作，明确其关键互作功能域/位点，分析其对基因定位及功能的影响；采用QRT-PCR分析TYLCV侵染对slGRXC6的表达调控及其与V2相关性；通过VIGS及转基因手段研究slGRXC6表达受调控后对TYLCV侵染的影响，最终阐明二者互作在TYLCV侵染过程中的作用方式。研究结果对揭示TYLCV侵染过程中的关键因子及阐明TYLCV侵染机理将具有重要意义。

番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）是一种重要的粉虱传双生病毒，近年来该病毒在包括中国在内的多个国家肆虐危害，给番茄等作物生产造成了毁灭性的危害。因此针对TYLCV的致病机理及相应寄主防御机制展开研究不仅有助于深入了解病毒与寄主的互作机制，对于后续有针对性的开发病毒防控策略也有重要意义。.本研究以此为切入点，针对其关键致病相关因子V2的研究发现SlGRXC6在寄主响应TYLCV侵染及致病过程中起着重要的作用。.一：明确SlGRXC6通过接合病毒编码V2影响病毒核输出效率，延缓病毒侵染，是重要的防御相关因子。.项目通过酵母双杂交、Co-IP及BIFC等试验证实SlGRXC6与TYLCV编码的V2存在互作；区段突变及点突变研究进一步明确C58和C85分别是SlGRXC6和V2的关键互作位点；共聚焦观察结果显示野生型V2定位在细胞核周（细胞质），而当SlGRXC6与V2共表达时V2在细胞核内也有分布，BiFC及核质分离试验也印证了这一结果；同时研究发现V2具有帮助V1出核的特点，而V1是重要的核质穿梭蛋白，其接合病毒基因组在核质间穿梭对于病毒的系统侵染有重要意义， SlGRXC6接合V2会抑制其协助V1出核的能力，造成V1也在核内大量富集，降低了病毒出核效率，延迟了病毒的系统侵染。.二：发现V2在病毒侵染过程中接合SlGRXC6会破坏SlGRXC6-SlNTRC蛋白复合体功能的行使，同时V2（大量表达）仍可协助病毒完成核质转运，实现系统侵染。.项目研究发现SlGRXC6除接合V2外，也与SlNTRC存在互作，两个基因在病毒侵染时都会上调、而沉默会出现类似症状，暗示了二者可能协同起作用；病毒侵染时V2会与SlNTRC竞争性接合SlGRXC6，从而破坏了SlGRXC6-SlNTRC的接合，影响了其调控的防御相关进程；另一方面，病毒侵染时V2大量表达，虽然SlGRXC6表达量上调，但与V2（30－300倍）相比仍很低，因此病毒侵染时未被接合的V2仍可正常参与病毒核质转运，协助病毒实现系统侵染。.本项目通过研究明确了V2与SlGRXC6在TYLCV侵染寄主过程中的作用方式，解析了SlGRXC6在寄主防御病毒侵染中的作用及V2在病毒反防御中的角色，研究结果对于解析寄主应答病毒侵染的防卫机制及病毒突破寄主防御的反防策略有重要意义，同时也为后续拓展病毒防控思路提供有意义的借鉴。