Plant Physiology|中国农业大学王献兵课题组揭示植物弹状病毒抑制寄主植物JA信号通路吸引昆虫介体传播病毒的分子机制

植物弹状病毒属于植物负链RNA病毒，能侵染多种单子叶和双子叶植物，引起严重的病毒病害。田间，植物弹状病毒主要由昆虫介体以持久增殖的方式在寄主植物间传播，进一步加剧了病毒病害的流行和危害。然而，植物弹状病毒如何操纵植物防御途径来吸引昆虫介体传播病毒的分子机制仍不清楚。

近日，中国农业大学王献兵课题组在Plant Physiology上在线发表了题为“A rhabdovirus accessory protein inhibits jasmonic acid signaling in plants to attract insect vectors”的研究论文，揭示了病毒操纵植物JA激素通路吸引昆虫介体、促进传毒的分子机制。

该课题组前期建立了大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus, BYSMV)在大麦和灰飞虱上的反向遗传学体系(New Phytologist, 2019；Journal of Experimental Botany, 2019); 在此基础上，课题组发现了寄主因子CK1和CCR4靶标病毒磷蛋白调控病毒侵染的作用机制 (The Plant Cell, 2020; eLife, 2020); 并于近期揭示了液-液相分离和植物MAPK信号通路在病毒毒质和复制模板组装中的分子机制 (The Plant Cell, 2022; eLife, 2022)。本文进一步研究了病毒因子如何操纵病毒－寄主植物－昆虫介体三者互作来促进病毒传播过程的。该研究发现BYSMV侵染或者其非结构蛋白P6转基因都能抑制植物的JA信号通路，并吸引昆虫介体灰飞虱取食。进一步研究表明BYSMV P6与寄主植物的COP9 复合体的第五亚基CSN5互作，从而影响其切割CRL型E3泛素连接酶的CUL1的Rubylation修饰的活性，进而负调控E3泛素连接酶介导的JAZ蛋白的降解，最终抑制了JA信号通路。

综上所述，BYSMV编码的P6蛋白通过与寄主植物CSN5互作抑制了植株的JA信号通路，从而更加吸引昆虫介体灰飞虱取食并促进病毒的传播。该研究揭示了植物弹状病毒高效传播的分子机制，为阻断病毒传播提供了理论依据。

中国农业大学生物学院直博生高东民为本文第一作者，王献兵教授为本文通讯作者。已毕业博士张振甲、许文雅、房晓东和丁志航，在读博士生乔继辉、臧颖、解亮与杨一舟，以及中国农业大学植保学院王颖副教授和高强博士参与了部分工作。该工作得到了国家自然科学基金和博士后基金的项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac319

转自：植物生物技术Pbj

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