近日,华中农业大学马铃薯团队聂碧华课题组在The plant Journal在线发表了题为“DREPP protein StPCaP1 facilitates the cell-to-cell movement of Potato virus Y and Potato virus S by inhibiting callose deposition at plasmodesmata” 的研究论文。研究发现马铃薯Y病毒(PVY)和马铃薯S病毒(PVS)的运动蛋白通过招募马铃薯感病因子StPCaP1来抑制胞间连丝处胼胝质合成,揭示了PVY和PVS病毒通过StPCaP1调控胞间连丝通透性来促进病毒细胞间移动的机制。

马铃薯是世界上重要的粮食作物,而病毒病积累引起的种薯退化是限制马铃薯产业发展的重要因素之一。病毒有限大小的基因组使其必须依赖寄主感病因子完成侵染循环,关键感病因子的功能缺失将赋予植株病毒抗性。
本研究发现, 马铃薯DREPP家族成员StPCaP1基因沉默后能赋予马铃薯同时对PVY和PVS两种病毒的抗性。PVY和PVS的运动蛋白P3NPIPO和TGB1与StPCaP1互作,并在胞间连丝处招募StPCaP1;进一步的研究表明StPCaP1通过调控与胼胝质合成相关的UDP葡萄糖基转移酶(UGTs)表达水平和葡萄糖含量来影响胞间连丝处的胼胝质沉积水平,从而调控胞间连丝通透性和病毒的细胞间移动。本研究深化了DREPP家族作为感病因子参与病毒运动的理解,对利用感病基因来进行马铃薯抗病毒遗传改良提供了的理论基础。

图1 StPCaP1促进PVY和PVS病毒细胞间运动的假设工作模型
华中农业大学已毕业博士研究生陈汝豪为该论文的第一作者,蔬菜系聂碧华副教授为通讯作者,在读博士生涂振,在读研究生余涛、吴召荣等参与了部分研究工作。该研究得到国家自然科学基金(31971989)、中国博士后自然科学基金(2024M751041)和湖北省自然科学基金(2024AFB167)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.17239
原文转自:The plant Journal | 马铃薯团队在感病基因促进病毒侵染研究中取得进展-华中农业大学园艺林学学院
作者:陈汝豪
审核:聂碧华