番茄褪绿病毒外壳蛋白与S-腺苷高半胱氨酸水解酶的互作及对植物DNA甲基化的影响

【作者】 潘睿婧； 张先平； 臧连毅； 赵丹； 尚凯杰； 朱常香； 刘红梅； 周涛； 竺晓平；

【机构】 山东农业大学植物保护学院； 山东农业大学生命科学学院； 中国农业大学植物保护学院；

【摘要】 番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV)隶属于长线形病毒科(Closteroviridae)毛形病毒属(Crinivrus)是一种能够侵染茄科、葫芦科、豆科、菊科等多种植物的二分体正义单链RNA病毒。感病的番茄叶片脉间褪绿、黄化,植株生长缓慢并影响果实转色,严重危害番茄的产量和品质,对我国蔬菜经济的发展带来不利影响。目前尚无有效的抗病品种,且对于ToCV的致病机理的相关研究较少,本研究以ToCV的外壳蛋白(CP)作为研究对象,通过酵母双杂交技术和双分子荧光互补技术验证了ToCV CP与番茄S-腺苷高半胱氨酸水解酶(SlSAHH)、本氏烟S-腺苷高半胱氨酸水解酶(NbSAHH)存在相互作用。SAHH是生物甲基循环中的关键酶,而DNA甲基化参与植物抗病的重要过程,植物SAHH与病毒的互作原理研究对于研究病毒防控具有重要意义。通过ToCV CP与植物SAHH互作研究探究病毒侵染与DNA甲基化之间的关系,通过沉默、过表达SAHH探究该蛋白对于寄主植物DNA甲基化的影响以及在ToCV侵染的过程中发挥的作用。试验结果显示,ToCV侵染促进了番茄和本氏烟中SAHH基因的上调并且DNA甲基化途径关键基因在番茄和本氏烟中都出现上调,表明ToCV侵染能够促进植株中DNA甲基化过程。沉默SlSAHH、NbSAHH基因,ToCV CP积累量明显降低,植株甲基化关键基因均下调。过表达SlSAHH、NbSAHH基因,ToCVCP积累量明显升高,植株甲基化关键基因上调。该研究初步确定ToCV侵染与SAHH蛋白和DNA甲基化之间存在相互关联。更多还原