《植物细胞横纹病毒调节昆虫载体的运动活性以增强病毒传播》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 任洁
  • 发布时间:2023-10-06
  • 许多植物病毒的传播依赖于以韧皮部为食的昆虫媒介。然而,植物病毒如何直接调节昆虫的行为在很大程度上是未知的。大麦黄条纹花叶病毒(BYSMV)由小褐飞虱(SBPH, Laodelphax striatellus)传播。在这里,我们发现BYSMV感染SBPHs的中枢神经系统(CNS),诱导昆虫过度活跃,并延长韧皮部摄食时间。BYSMV附属蛋白P6与SBPHs的COP9信号体亚基5 (LsCSN5)相互作用,抑制LsCSN5调控的Cullin 1 (CUL1)的去类化,从而抑制基于CUL1的E3连接酶介导的生物钟蛋白Timeless (TIM)降解。因此,病毒感染或敲低LsCSN5会损害TIM振荡,并诱导高昆虫运动活动以传播。此外,在转基因黑腹果蝇的中枢神经系统中,BYSMV P6的表达扰乱了昼夜节律,诱导了高运动活性。总之,我们的研究结果提示了BYSMV调节昆虫媒介运动活动传播的分子机制。
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  • 《植物弹状病毒毒孔蛋白P9促进大麦中昆虫介导的病毒传播》

    • 编译者:李周晶
    • 发布时间:2024-07-10
    •       植物弹状病毒是具有包膜的负义RNA病毒,侵染多种单子叶和双子叶植物,引起严重的病毒病害,影响农作物的产量和品质。田间,植物弹状病毒主要由昆虫介体以持久增殖的方式传播,其中病毒由昆虫递送到植物细胞后,如何从病毒包膜中释放复制元件并建立侵染的分子机制尚不明确。       2024年5月31日,中国农业大学植物抗逆高效全国重点实验室王献兵课题组在《The Plant Cell》期刊上在线发表了题为“The plant rhabdovirus viroporin P9 facilitates insect-mediated virus transmission in barley”的研究论文。该研究发现了植物弹状病毒编码的孔蛋白(viroporin)形成的通道在病毒包膜上介导胞质中钾离子内流,促进病毒释放复制元件建立侵染的分子机制。       该研究首先分析发现细胞质弹状病毒属的病毒编码一个保守的单次跨膜小蛋白,由45~70氨基酸组成,这类蛋白具有病毒孔蛋白序列特征。以BYSMV P9孔蛋白为研究对象,发现P9能够增加细菌细胞膜通透性,并在酵母互补实验中具有钾离子通道活性。和野生型病毒相比,孔蛋白P9的缺失突变体不影响病毒在介体灰飞虱中的侵染增殖,但在健康植物中不能建立侵染。体外实验证明,BYSMV病毒粒子在200 mM 钾离子的条件下,才能有效转录病毒mRNA;同时发现BYSMV侵染后能够增加寄主植物K+水平,进一步促进病毒侵染。这项研究建立了植物弹状病毒侵染与植物钾离子营养的联系,发现的病毒孔可作为病毒防控的分子靶标。
  • 《植物基因工程中的病毒载体》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-04-26
    • 基因工程(GE)的最新发展已经能够精确地改变植物细胞中的DNA序列,并使植物具有既定的特性。对植物细胞而言,基因打靶效率取决于序列特异性核酸酶和修复模板的传递方法。通常情况下利用农杆菌介导的转化或粒子轰击,这两者在转化所处理的组织中的一部分细胞时是卓有成效的。在植物的替代方法上,把核酸酶的编码以及修复模板稳定地整合到植物基因中既耗时、又昂贵且需要额外的规则。如果基因工程(GE)成为常规,尤其是在那些难以转化的重要的经济作物上加以应用的话,更有效的GE试剂输送方法显然是十分必要的。最近,基于载体的病毒的自主复制已被证明是在植物中输送基因工程(GE)试剂的有效手段。在典型植物(烟草)和农作物(马铃薯、番茄、水稻和小麦)中,DNA病毒(豆黄矮病、小麦矮缩病毒和白菜卷叶病毒)和RNA病毒(烟草花叶病毒)的基因打靶效率很高,这一点已经得到证实。在这里,我们将讨论植物基因工程中运用病毒载体的最新进展、当前的局限性和未来的发展方向。