​南农智海剑课题组发现大豆RNase蛋白通过与大豆花叶病毒（SMV）毒力决定因子P3蛋白互作介导大豆对SMV的广谱抗性

以下文章来源于JIPB ，作者智海剑、李凯等

大豆是我国重要的粮油饲兼用作物，然其在生长过程中会遭受多种病虫害的影响。大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus, SMV）是一种单链正义RNA病毒，侵染大豆后，会使大豆产生花叶、皱缩和坏死等症状，严重影响大豆的生产。依据SMV分离物在鉴别寄主上的致病性差异，我国将SMV划分为SC1-SC22共22个株系(Li et al., 2010)，科丰1号是我国一个广谱抗SMV的大豆品种，但其抗性基因迄今尚未被克隆。

近日，JIPB在线发表了南京农业大学智海剑/李凯课题组题为“RSC3K of soybean cv. Kefeng No.1 confers resistance to soybean mosaic virus by interacting with the viral protein P3”的研究论文(https://doi.org/10.1111/jipb.13401)。该论文通过精细定位发现了大豆中的RNase H家族蛋白通过与病毒的毒力决定因子P3蛋白互作介导大豆对SMV的广谱抗性。

该研究中，利用抗病大豆品种科丰1号和感病大豆品种南农1138-2的F2:3家系和重组自交系群体来精细定位大豆对SMV-SC3株系的抗性基因。通过病毒诱导的基因沉默技术，证明了科丰1号中存在缺失重组的RSC3K是其对多个SMV株系的抗性基因。该基因由感病大豆品种Williams 82中的LOC100526921和LOC100812666的重组而来。此外，沉默LOC100526921或LOC100812666也会增强SMV在Williams 82植株中的积累。通过构建SMV强毒株系和弱毒株系的重组病毒，证明了P3是SMV对应科丰1号的毒力决定因子。酵母双杂交和双分子荧光互补实验表明，RSC3K、LOC100526921和LOC100812666的编码蛋白均与P3相互作用。在烟草中过表达这三个基因，发现重组的RSC3K较原始的LOC100526921和LOC100812666具有更高的抗SMV活性（图1）。该结果对加快大豆抗SMV育种进程和加深大豆与病毒的互作机制研究具有重要意义。

图1 RSC3K在大豆抗SMV过程中的作用模型

南京农业大学智海剑教授和李凯副教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生晋彤彤、殷金龙和王涛为该论文共同第一作者，南京师范大学许凯教授团队也参与了本项目研究。大豆抗花叶病毒研究团队近年来在大豆与大豆花叶病毒互作的研究中取得了一系列进展，揭示了大豆抗大豆花叶病毒基因RSC4-3的作用机制(Yin et al., 2021)，阐明了大豆病毒蛋白P3与寄主蛋白的互作机制(Luan et al., 2016)，为大豆抗病育种提供了重要的理论依据。本研究得到了国家重点研发计划、国家大豆产业技术体系及国家自然科学基金等项目的资助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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