番茄抗虫传病毒病害的关键调控因子的发掘和功能解析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31701783
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1401.植物病理学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Eighty percent of plant viruses are exclusively transmitted by insect vectors. Due to the lack of efficient resistance genes, the loss of resistance and host dependent mutualism, it has caused huge economic losses. Whitefly-transmitted geminivirus diseases are one of most important viral diseases in tomato (Solanum lycopersicum) in China. The research has revealed that geminivirus, which interacted with MYC2 transcription factor in host jasmonic acid (JA) pathway, inhibited the expression of genes which positively regulated by MYC2, resulting in geminivirus and whitefly shared host plant to establish an indirect mutualistic relationship. It also showed that geminivirus could attenuate the expression of genes which negatively regulated by MYC2 factor. This indicates that the mechanism of how plant JA pathway defenses against geminivirus is complex. With geminivirus effector as a probe, yeast two hybrid (Y2H) and bimolecular fluorescence complementation (BiFC) will be employed to screen the interaction of viral protein and host protein. The new transcriptional regulator in JA pathway will be found out, and the defense mechanism of how JA pathway mediates resistance against vector-borne viral diseases will be further studied. Single plant mutants and multiple mutants crossing with myc2 mutant will be obtained by gene editing technique. The differences of resistance against viruses and vectors in various genetic materials will be tested. The molecular mechanism of how the new regulator of JA pathway blocks the interaction between geminivirus and whitefly, leading to improve host double defenses against viruses and vectors, will be analyzed. The researches on the new regulator of JA resistance pathway and its regulatory mechanism will help to provide theoretical reference for the new strategy of green plant protection.
近80%的植物病毒都是经介体昆虫来传播的,由于缺乏高效的抗病基因、抗性易丢失、病毒与介体昆虫互惠共生等特点,造成巨大的经济损失。烟粉虱传的双生病毒病是我国番茄生产中最重要病害之一,研究表明双生病毒与茉莉酸途径MYC2因子互作抑制其正调控的基因表达,同烟粉虱依赖寄主间接互惠共生。此外,MYC2负调控的基因也被双生病毒抑制,说明双生病毒干扰植物茉莉酸途径的作用机制是复杂的。因此本项目拟以病毒因子为探针,通过Y2H、BiFC等手段筛选寄主互作因子,发掘番茄茉莉酸途径中抗虫传病毒病害的关键调控因子,研究新的调控因子防御虫传病毒病害的分子机制。拟通过基因组编辑等手段获得植物单突变体和同myc2的多突变体,研究多种遗传学材料对病毒和介体昆虫抗性的差异,阐明茉莉酸途径新的调控节点阻断病毒-介体昆虫依赖寄主间接互惠共生,提高寄主对病毒和介体昆虫的双重防御能力的作用机制,为绿色植保新的策略提供理论参考。

结项摘要

近80%的植物病毒都是经介体昆虫来传播的,植物病毒与媒介昆虫依赖寄主植物的互惠共生现象,导致病害的流行往往伴随虫害的爆发,对农作物的生产带来了极大的威胁,由于缺乏高效的抗病基因、抗性易丢失等特点,造成巨大的经济损失。烟粉虱传的双生病毒病是我国番茄生产中最重要病害之一,我们课题组前期的研究表明双生病毒与茉莉酸途径关键调控因子MYC2互作抑制萜烯类化合物的合成,同烟粉虱依赖寄主间接互惠共生。因此本项目以烟粉虱传双生病毒为模式系统,以病毒编码的致病因子βC1为探针,通过酵母双杂交筛选与寄主互作的因子,发掘番茄茉莉酸途径中抗虫传病毒病害的关键调控因子,解析虫媒病毒的多元互作机制。我们最近的研究揭示了双生病毒通过调控宿主植物WRKY20介导的多种抗性途径,影响植物-媒介昆虫以及与非媒介昆虫等生态因子的互作关系,进一步促进了双生病毒与烟粉虱的互惠共生。我们还发现红光能够促进双生病毒对烟粉虱的吸引和病毒蛋白的累积,从而促进病毒和媒介的互惠共生,而远红光能够破坏病毒在植物体内的稳定性,降低病毒感染植物对烟粉虱的吸引作用,减少病毒的有效传播,为物理防治(如使用远红光的LED灯)植物虫媒病毒病害提供了很好的理论基础。通过对病毒-媒介昆虫-植物作用机制的解析,我们获得了防御植物虫媒病毒病害的新基因资源以及物理防控新策略。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Red-light is an environmental effector for mutualism between begomovirus and its vector whitefly
红光是 Begomovirus 与其载体粉虱之间互利共生的环境效应器
  • DOI:
    10.1371/journal.ppat.1008770.
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    PLoS Pathogens
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Pingzhi Zhao;Xuan Zhang;Yuqing Gong;Duan Wang;Dongqing Xu;Ning Wang;Yanwei Sun;Lianbo Gao;Shu-Sheng Liu;Xing Wang Deng;Daniel J Kliebenstein;Xueping Zhou;Rong-Xiang Fang;Jian Ye
  • 通讯作者:
    Jian Ye
Viruses mobilize plant immunity to deter nonvector insect herbivores
病毒调动植物免疫力来阻止非媒介昆虫食草动物
  • DOI:
    10.1126/sciadv.aav9801
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Science Advances
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Pingzhi Zhao;Xiangmei Yao;Congxi Cai;Ran Li;Jie Du;Yanwei Sun;Mengyu Wang;Zhen Zou;Qiaomei Wang;Daniel J. Kliebenstein;Shu-Sheng Liu;Rong-Xiang Fang;Jian Ye
  • 通讯作者:
    Jian Ye

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

赵平芝的其他基金

转录因子WRKY20磷酸化调控的双生病毒—植物—病原细菌三者互作机制解析
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码