类病毒交叉保护的分子机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31371911
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    80.0万
  • 负责人：
    王红清
  • 依托单位：
    中国农业大学
  • 学科分类：
    C1401.植物病理学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Cross-protection is an important strategy to control plant diseases caused by virus and viroid infection.One mechanism of cross-protection involved the coat protein (CP) of attenuated virus strains.The CP of the protecting strain present in the cell would encapsidate the RNA of the challenging strain before it could replicate.However,the involvement of CP in cross-protection could not explain case where viroids were used as protective strains,because viorids cannot encode any proteins. In this work, Potato spindle tuber viroid and will be used to study the mechanism(s) of viorid cross-protection. Tagging viroids with different fluorescent proteins (e.g. green fluorescent protein) will be applied to determine viroid distribution in systemically infected N. benthamiana tissues mixly infected by closely related viroids.This could reveal mutual exclusion of closely related viroids.Furthermore, the constructs concluding hairpin structures of genes associated with RNA silencing will be transformed into N.benthamiana to obtain transgenic plants which are defective in RNA silencing.Thus,combining tagged viroids with the use of plants compromised in the RNA silencing machinery (e.g. dcl mutants) may answer the involvement of RNA silencing with cross-protection, based on detections of viroids in tissues of both transgenic and wild plants.The results of this research will determine the mechanism of viroid cross-protecion and help to further understand molecular mechanism of phenomenon of plant viruses cross-protection. Furthermore, they will be useful for improving application of cross-protection to control plant viral diseases.
交叉保护是防控植物病毒和类病毒病害的重要手段。虽然已经证实病毒的弱毒株系可以通过抑制强毒株系的脱壳实现交叉保护，但是由于类病毒不能编码任何蛋白质，该机制难以解释类病毒的交叉保护现象。本项目以马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)为研究对象，首先，应用荧光标记技术比较分析类病毒的不同株系在组织水平上的分布，进而明确类病毒不同株系间的相互排斥作用；其次，制备含有与RNA沉默路径相关的蛋白质DCLs和RdRp6的基因的发夹结构的载体，将其转入本生烟(N.benthamiana)，获得RNA沉默被抑制的转基因植株；最后，利用已获得的转基因植株，比较RNA沉默被抑制前后类病毒不同株系在组织水平上分布的异同以及交叉保护现象的变化，从而明确RNA沉默在交叉保护中的作用。研究结果不仅可以揭示类病毒交叉保护的分子机理，有利于进一步解释植物病毒交叉保护现象，而且对利用交叉保护防治植物病毒病害具有重要的现实意义。

结项摘要

交叉保护是防控植物病毒和类病毒病害的重要手段。虽然已经证实病毒的弱毒株系可以通过抑制强毒株系的脱壳实现交叉保护，但是由于类病毒不能编码任何蛋白质，该机制难以解释类病毒的交叉保护现象。本项目以马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)为研究对象，首先，应用荧光标记技术比较分析类病毒的不同株系在组织水平上的分布，进而明确类病毒不同株系间的相互排斥作用；其次，制备含有与RNA沉默路径相关的蛋白质DCLs和RdRps的基因的发夹结构的载体，将其转入本生烟(N.benthamiana)，获得RNA沉默被抑制的转基因植株；最后，利用已获得的转基因植株，比较RNA沉默被抑制前后类病毒不同株系在组织水平上分布的异同以及交叉保护现象的变化，从而明确RNA沉默在交叉保护中的作用。研究结果不仅可以揭示类病毒交叉保护的分子机理，有利于进一步解释植物病毒交叉保护现象，而且对利用交叉保护防治植物病毒病害具有重要的现实意义。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
RNAi-Mediated Silencing of the Flavanone 3-Hydroxylase Gene and Its Effect on Flavonoid Biosynthesis in Strawberry Fruit
RNAi介导的草莓果实黄烷酮3-羟化酶基因沉默及其对类黄酮生物合成的影响
  • DOI：
    10.1007/s00344-012-9289-1
  • 发表时间：
    2013-03-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF PLANT GROWTH REGULATION
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Jiang, Fei;Wang, Jia-Yi;Xiao, Min
  • 通讯作者：
    Xiao, Min
The effect of RNAi-induced silencing of FaDFR on anthocyanin metabolism in strawberry (Fragaria x ananassa) fruit
RNAi诱导的FaDFR沉默对草莓（Fragaria x ananassa）果实花青素代谢的影响
  • DOI：
    10.1016/j.scienta.2013.05.024
  • 发表时间：
    2013-08-27
  • 期刊：
    SCIENTIA HORTICULTURAE
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    Lin, Xiao;Xiao, Min;Wang, Hongqing
  • 通讯作者：
    Wang, Hongqing
Discovery of replicating circular RNAs by RNA-seq and computational algorithms.
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  • DOI：
    10.1371/journal.ppat.1004553
  • 发表时间：
    2014-12
  • 期刊：
    PLoS pathogens
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Zhang Z;Qi S;Tang N;Zhang X;Chen S;Zhu P;Ma L;Cheng J;Xu Y;Lu M;Wang H;Ding SW;Li S;Wu Q
  • 通讯作者：
    Wu Q
A duplex, SYBR Green I-based RT-qPCR assay for the simultaneous detection of Apple chlorotic leaf spot virus and Cherry green ring mottle virus in peach.
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  • DOI：
    10.1186/1743-422x-10-255
  • 发表时间：
    2013-08-10
  • 期刊：
    Virology journal
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Zhao Z;Yu Y;Zhang Z;Liang P;Ma Y;Li S;Wang H
  • 通讯作者：
    Wang H
Identification of a viroid-like RNA in a lychee Transcriptome Shotgun Assembly
荔枝转录组霰弹枪组装中类病毒 RNA 的鉴定
  • DOI：
    10.1016/j.virusres.2017.07.012
  • 发表时间：
    2017-08-15
  • 期刊：
    VIRUS RESEARCH
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Jiang, Jihong;Zhang, Zhixiang;Li, Shifang
  • 通讯作者：
    Li, Shifang

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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    王红清

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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