Cell Reports [2022 IF7.5 ]寧波大學(xué)植物病毒學(xué)研究所陳劍平院士團(tuán)隊(duì)使用植物原生質(zhì)體制備及轉(zhuǎn)化試劑盒（目錄號(hào)：RTU4052）發(fā)表文章
Cell Reports | 陳劍平院士/羊健研究員團(tuán)隊(duì)揭示小麥與土傳病毒互作調(diào)控新機(jī)制
小麥土傳病毒病是影響我國(guó)小麥安全生產(chǎn)的重要病害之一，在我國(guó)黃淮海冬小麥種植區(qū)每年發(fā)病面積達(dá)2000萬(wàn)畝以上。我國(guó)小麥土傳病毒病由小麥黃花葉病毒?。╓heat yellow mosaic virus, WYMV）和中國(guó)小麥花葉病毒（Chinese wheat mosaic virus, CWMV）引起，且這兩種病毒皆由土壤中的禾谷多黏菌（Polymyxa graminis）傳播。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這兩種病毒存在復(fù)合侵染現(xiàn)象，并且復(fù)合侵染區(qū)域呈現(xiàn)“北移西擴(kuò)”的新趨勢(shì)。禾谷多黏菌的孢子具有很強(qiáng)的抗逆性，可以在土壤中長(zhǎng)期存活。由于攜帶病毒的休眠孢子在十多年后仍然具有侵染能力，導(dǎo)致化學(xué)防控對(duì)這類(lèi)病害幾乎無(wú)效。目前，培育抗病品種小麥仍最有效的防控措施。因此，闡明寄主防御小麥土傳病毒病的廣譜機(jī)制對(duì)可持續(xù)綠色防控病害具有重要作用。
近日，寧波大學(xué)植物病毒研究所陳劍平院士和羊健研究員團(tuán)隊(duì)在Cell旗下子刊Cell Reports上發(fā)表了題為The dynamic TaRACK1B-TaSGT1-TaHSP90 complex modulates NLR protein-mediated antiviral immunity in wheat的研究論文，揭示了不同類(lèi)型的土傳小麥病毒侵染小麥后通過(guò)編碼特定的蛋白破壞TaRACK1B-TaSGT1-TaHSP90免疫復(fù)合體形成，干擾NLR類(lèi)蛋白穩(wěn)定性，從而促進(jìn)病毒侵染的分子機(jī)制。
在該研究中，作者鑒定到一個(gè)普遍存在于高等真核生物中，且高度保守的支架蛋白TaRACK1B (the receptor for activated C-kinase 1B)。TaRACK1B作為招募眾多蛋白的平臺(tái)能夠促進(jìn)不同信號(hào)分子間特異、高效傳遞，在生長(zhǎng)發(fā)育和先天免疫過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。但TaRACK1B在寄主抗病毒防御反應(yīng)中的作用鮮有報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)TaRACK1B顯著增加小麥對(duì)CWMV和WYMV抗性，而沉默或突變TaRACK1B促進(jìn)CWMV和WYMV侵染，表明TaRACK1B正向調(diào)控寄主對(duì)CWMV和WYMV的抗性。
為闡明TaRACK1B在抗小麥土傳病毒侵染過(guò)程中的分子機(jī)制，研究利用LC-MS/MS以及蛋白質(zhì)互作技術(shù)發(fā)現(xiàn)，TaRACK1B能夠在病毒侵染后招募TaSGT1和TaHSP90形成免疫復(fù)合體共同參與寄主HR的激活。進(jìn)一步通過(guò)LC-MS/MS技術(shù)鑒定到兩個(gè)受到TaRACK1B-TaSGT1-TaHSP90免疫復(fù)合體調(diào)控，并且在CWMV侵染過(guò)程中發(fā)揮重要作用的NLR蛋白（TaRGA5-like 和TaRGH1A-like）。有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)TaRACK1B-TaSGT1-TaHSP90免疫復(fù)合體能夠通過(guò)維持NLR蛋白的穩(wěn)定性，進(jìn)而激活小麥抗病毒免疫，抑制病毒侵染。
前人研究報(bào)道表明，病原物在與寄主之間長(zhǎng)期的“軍備競(jìng)賽”過(guò)程中能夠進(jìn)化出各種機(jī)制來(lái)逃逸免疫過(guò)程。因此，研究人員進(jìn)一步探究了病毒因子是否會(huì)破壞寄主體內(nèi)由TaRACK1B介導(dǎo)的抗病毒免疫反應(yīng)。研究人員通過(guò)酵母三雜交、體位競(jìng)爭(zhēng)性pull-down證實(shí)了CRP和7K能夠與TaRACK1B發(fā)生特異性互作，且互作關(guān)鍵區(qū)域與TaRACK1B-TaSGT1互作關(guān)鍵區(qū)域相同。推測(cè)CRP和7K可能競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TaRACK1B，破壞TaRACK1B-TaSGT1-TaHSP90復(fù)合體形成，從而抑制其介導(dǎo)的抗病毒免疫激活反應(yīng)，有利于CWMV和WYMV的侵染。
綜上所述，在CWMV或WYMV侵染下，寄主體內(nèi)TaRACK1B通過(guò)招募TaSGT1、TaHSP90等免疫相關(guān)蛋白形成TaRACK1B-TaSGT1-TaHSP90形成免疫復(fù)合體，該復(fù)合體通過(guò)維持NLR蛋白穩(wěn)定性，激活寄主抗病毒免疫，抑制病毒侵染。為突破抗病毒免疫機(jī)制，病毒蛋白通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TaRACK1B，干擾免疫復(fù)合體形成，從而抑制HR反應(yīng)激活，促進(jìn)自身侵染。
寧波大學(xué)植物病毒學(xué)研究所胡海超博士和張?zhí)鞜?/span>博士為論文共同第一作者，陳劍平院士、羊健研究員為論文通訊作者。該項(xiàng)研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省重大基金、浙江省重大人才項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育項(xiàng)目等項(xiàng)目資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114765
文章中水稻原生質(zhì)體的提取和轉(zhuǎn)化使用了RTU4052 植物原生質(zhì)體制備及轉(zhuǎn)化試劑盒。