中国农大发现植物弹状病毒病毒孔蛋白P9促进昆虫介导的大麦病毒传播

近日，中国农业大学生物学院/植物抗逆高效全国重点实验室王献兵课题组在《The Plant Cell》上在线发表了研究论文。该研究发现了植物弹状病毒编码的孔蛋白形成的通道在病毒包膜上介导胞质中钾离子内流，促进病毒释放复制元件建立侵染的分子机制。

大麦黄条纹花叶病毒(BYSMV)，由灰飞虱以持久增殖方式传播，能侵染大麦、小麦和玉米等多种禾本科农作物。王献兵课题组前期建立了BYSMV的可视化的反向遗传学体系，利用该体系揭示了病毒P蛋白相变形成复制中心和寄主因子的调控机制。近期，该课题组发现了病毒操纵昆虫取食行为增加传播效率的分子机制。在此基础上，继续解析病毒传播的最后一个阶段，昆虫传毒到一个健康植物细胞内，病毒如何释放复制元件并顺利建立侵染的机制。

该研究首先分析发现细胞质弹状病毒属的病毒编码一个保守的单次跨膜小蛋白，由 45~70氨基酸组成，这类蛋白具有病毒孔蛋白序列特征。以BYSMV P9孔蛋白为研究对象，发现P9能够增加细菌细胞膜通透性，并在酵母互补实验中具有钾离子通道活性。和野生型病毒相比，孔蛋白 P9的缺失突变体不影响病毒在介体灰飞虱中的侵染增殖，但在健康植物中不能建立侵染。体外实验证明，BYSMV病毒粒子在200mM钾离子的条件下，才能有效转录病毒mRNA；同时发现 BYSMV侵染后能够增加寄主植物K*水平，进一步促进病毒侵染。这项研究建立了植物弹状病毒侵染与植物钾离子营养的联系，发现的病毒孔可作为病毒防控的分子靶标。