水稻是全球半数以上人口的主食，但南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）等病毒严重威胁其生长和粮食安全。2023年8月12日，植保所周雪平教授联合浙江大学吴建祥教授团队和华南农业大学张彤教授在《Nature Communications》上发表了一篇题为“Viral proteins suppress rice defenses by boosting OsTSN1RNA decay via phase separation and multimerization”的研究论文。该研究发现，SRBSDV编码的P6蛋白通过与寄主因子OsTSN1互作，形成液-液相分离（LLPS）的P6-OsTSN1液滴，促进OsTSN1多聚化，增强其核酸酶活性和RNA降解功能，从而抑制自噬和茉莉酸信号相关的抗病毒免疫反应。
研究进一步表明，OsTSN1过表达的水稻对SRBSDV的易感性增强，而OsTSN1敲除突变体则表现出显著的抗性。此外，OsTSN1能降解单链RNA，其活性与其多聚化程度正相关。P6蛋白通过与OsTSN1互作，促进其多聚化，从而显著增强OsTSN1的核酸酶活性。研究还发现，OsTSN1特异性识别并结合含有GAGGAG基序的mRNA，P6-OsTSN1液滴显著富集并靶向降解OsNAC15和OsLHY转录因子的mRNA，进而抑制自噬基因OsATG8C的转录，但增强茉莉酸信号通路基因OsJAZ6/12的转录。
此外，水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）和水稻条纹病毒（RSV）编码的P6和NS3蛋白也具有LLPS特性，能与OsTSN1互作，形成定位于应激颗粒（SGs）内的RBSDV P6-OsTSN1液滴和RSV NS3-OsTSN1液滴，增强OsTSN1的核酸酶活性和RNA降解功能。研究结果显示，OsTSN1过表达水稻对RBSDV和RSV的易感性增强，而OsTSN1敲除突变体则表现出显著抗性。
总之，不同水稻病毒（如SRBSDV、RBSDV和RSV）均通过LLPS形成病毒蛋白-OsTSN1液滴，增强OsTSN1的核酸酶活性，降解关键转录因子的mRNA，抑制自噬和茉莉酸相关的免疫途径，从而促进病毒感染。这一研究为水稻病毒病的抗病育种提供了新的理论依据。该研究的共同第一作者为浙江大学已毕业博士研究生曾铭和出站博士后傅帅，共同通讯作者为浙江大学吴建祥教授、中国农业科学院植保所周雪平教授和华南农业大学植物保护学院张彤教授。研究得到了国家重点研究发展计划、国家自然科学基金和现代农业产业技术体系建设专项资金等项目的资助。
