植保所科学家揭示水稻病毒经卵传播新机制

近日，中国农业科学院植物保护研究所王锡锋研究团队与中国科学院微生物研究所、福建农林大学研究团队合作在植物病毒经卵传播机制方面取得进展。研究团队利用酵母双杂交、免疫荧光和RNA干扰等技术手段，以系统翔实的实验证据揭示了水稻条纹叶枯病毒（RSV）巧妙地利用昆虫的卵黄蛋白原受体进入昆虫卵巢生殖区的滋养细胞、通过滋养丝进入到昆虫的卵母细胞、最终侵染后代昆虫的传播机制。

植物病毒大都由介体昆虫传播，介体昆虫在获毒和传毒过程中涉及病毒与介体昆虫的多种互作机制。RSV引起的水稻条纹叶枯病对水稻生产造成严重的危害。该病毒由灰飞虱传播，病毒可在灰飞虱体内生存，繁殖并能经过昆虫卵传播至后代昆虫体内。但是，学术界对RSV如何进入卵并导致后代传毒等关键科学问题一直存在疑问。
王锡峰研究团队首先以酵母双杂筛库得到的介体灰飞虱卵黄蛋白原（Vg）部分序列为基础，通过cDNA末端快速扩增技术得到了编码蛋白的基因全长。采用体外试验Pull-down试验证明了Vg的一个结构域与RSV的外壳蛋白有强的结合，利用免疫荧光共聚焦显微镜技术结合灰飞虱卵巢不同发育阶段RSV和Vg含量的测定，明确了RSV病毒粒子在卵巢内的出现与Vg的表达存在显著的时序关系，灰飞虱成虫II期卵巢生殖区内Vg与RSV的病毒粒子完全共定位。进一步利用RNA干扰技术证明了Vg基因沉默后，卵巢内的RSV含量也相应的降低。经过如上系统详实的实验数据，研究团队提出了RSV经卵传播的新机制，即进入到血淋巴的RSV通过与Vg的结合被Vg的受体带入到了卵巢的生殖区，然后病毒与Vg分开，经营养丝直接进入到卵母细胞内，随着卵母细胞进而传递给了后代。
这项发现为研究其他可卵传植物病毒的卵传途径提供重要理论启示和借鉴作用，有助于制定病毒控制的新策略。该研究得到国家重点基础研究发展计划项目和国家自然科学基金的资助。相关研究成果发表在《PLoS Pathogens（科学公共图书馆 病原）》上。（通讯员 孙爻）
文章链接：http://www.plospathogens.org/article/info:doi/10.1371/journal.ppat.1003949

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