黃瓜花葉病毒基因時序表達及共對寄主miRNAs和靶標mRNAs表達的影響.pdf

1、病毒侵染通常會破壞寄主植物正常的生理活動,導致植物異常癥狀產(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、對農(nóng)作物危害最嚴重的植物病毒。衛(wèi)星RNA(satellite RNA,satRNA)對CMV引起的寄主癥狀往往具有減弱作用,也有一些satRNAs對CMV的致病性沒有明顯影響,或具有明顯的加重作用。近年來,越來越多的研究表明,在病毒侵染寄主誘導癥狀

2、產(chǎn)生的過程中,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mRNA的序列互補,可以對靶標mRNA的表達進行調(diào)控。與其他環(huán)境脅迫因子相似,病毒侵染導致寄主植物癥狀的產(chǎn)生是由許多基因表達調(diào)控因子和信號通路交互作用的結(jié)果,而miRNAs在此過程中的機理尚未完全清楚。這一方面由于對

3、migNA的檢測有困難,仍有部分miRNAs尚未被認識到;另一方面不同的病毒致病決定因子對寄主抗病毒RNA沉默途徑的干擾機制不同。
　　 本研究應用實時熒光定量PCR(Real-time RT-PCR)技術(shù),研究了CMV國際標準株系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mRNA表達量的特異性變化,結(jié)合CMV-Fny基因表達量的差異變化情況,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,從病毒基因表達量和寄主miRNA及其靶標mRNA表達量方面來分析病毒侵染導致寄主癥狀產(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對輔助病毒CMV-Fny的病毒基因表達量有更大程

5、度的降低。所檢測的番茄葉片組織中的11條miRNAs和10條靶標mRNAs的表達量在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miRNAs表達量的上調(diào)程度,而添加satT1并未明顯改變輔助病毒對寄主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量很低,與Mock相當,其對寄主miRNA及靶基因的表達量也幾乎沒有影響,顯示出CMV2b基因在致病過