黃瓜花葉病毒基因時(shí)序表達(dá)及共對(duì)寄主miRNAs和靶標(biāo)mRNAs表達(dá)的影響.pdf

1、病毒侵染通常會(huì)破壞寄主植物正常的生理活動(dòng),導(dǎo)致植物異常癥狀產(chǎn)生,從葉片黃化到植株發(fā)育異常甚至整株死亡。黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)是目前世界上發(fā)生最廣泛、對(duì)農(nóng)作物危害最嚴(yán)重的植物病毒。衛(wèi)星RNA(satellite RNA,satRNA)對(duì)CMV引起的寄主癥狀往往具有減弱作用,也有一些satRNAs對(duì)CMV的致病性沒(méi)有明顯影響,或具有明顯的加重作用。近年來(lái),越來(lái)越多的研究表明,在病毒侵染寄主誘導(dǎo)癥狀

2、產(chǎn)生的過(guò)程中,植物體內(nèi)的小RNA分子起著重要作用,其中主要是microgNAs(miRNAs)和small interfering RNAs(siRNAs)。miRNAs是非編碼的小RNA,廣泛存在植物組織中,它們基于與靶標(biāo)mRNA的序列互補(bǔ),可以對(duì)靶標(biāo)mRNA的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。與其他環(huán)境脅迫因子相似,病毒侵染導(dǎo)致寄主植物癥狀的產(chǎn)生是由許多基因表達(dá)調(diào)控因子和信號(hào)通路交互作用的結(jié)果,而miRNAs在此過(guò)程中的機(jī)理尚未完全清楚。這一方面由于對(duì)

3、migNA的檢測(cè)有困難,仍有部分miRNAs尚未被認(rèn)識(shí)到;另一方面不同的病毒致病決定因子對(duì)寄主抗病毒RNA沉默途徑的干擾機(jī)制不同。
　　 本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real-time RT-PCR)技術(shù),研究了CMV國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)株系CMV-Fny、基因突變體CMV-Fny△2b、添加致弱衛(wèi)星的CMV-Fny-satYn12、添加非致弱衛(wèi)星的CMV-Fny-satT1以及番茄不孕病毒(Tomato aspermy virus,TA

4、V)侵染番茄后,寄主miRNA及其靶標(biāo)mRNA表達(dá)量的特異性變化,結(jié)合CMV-Fny基因表達(dá)量的差異變化情況,探討CMV致病決定子2b蛋白以及其寄生因子satRNAs干擾寄主miRNA沉默途徑的作用,從病毒基因表達(dá)量和寄主miRNA及其靶標(biāo)mRNA表達(dá)量方面來(lái)分析病毒侵染導(dǎo)致寄主癥狀產(chǎn)生的原因。研究結(jié)果顯示,添加兩種衛(wèi)星后,輔助病毒的病毒基因都降低了;相比于非致弱衛(wèi)星T1,致弱衛(wèi)星Yn12對(duì)輔助病毒CMV-Fny的病毒基因表達(dá)量有更大程

5、度的降低。所檢測(cè)的番茄葉片組織中的11條miRNAs和10條靶標(biāo)mRNAs的表達(dá)量在CMV-Fny和TAV-Bj侵染后都有了不同程度的上升。添加satYn12后明顯地抑制了輔助病毒對(duì)miRNAs表達(dá)量的上調(diào)程度,而添加satT1并未明顯改變輔助病毒對(duì)寄主miRNAs的影響。缺失2b基因的CMV-Fny△2b侵染后番茄葉片中的病毒基因表達(dá)量很低,與Mock相當(dāng),其對(duì)寄主miRNA及靶基因的表達(dá)量也幾乎沒(méi)有影響,顯示出CMV2b基因在致病過(guò)