水稻条纹病毒（Rice stripe tenuivirus,RSV）是引起水稻条纹叶枯病的病原物,该病害在中国乃至东南亚国家多次在水稻作物上大面积爆发。早期研究已经报道该病毒的粒子形态为丝状无规则且表面无囊膜包裹结构,仅依靠核衣壳蛋白包裹病毒的基因组RNA。然而RSV病毒在寄主体内增殖包壳的生物学过程依然未知,即核衣壳蛋白如何高效的包裹病毒基因组从而不被寄主体内的核酸酶所降解。此外,RSV病毒虽已知以循回增殖方式经灰飞虱介体传播,但该病毒如何突破灰飞虱中肠屏障侵入其介体中肠上皮细胞的分子机制尚不清楚,解析这些生物学过程能给病害综合防控与治理提供强有力的理论基础。为探究这些重要的生物学问题,本研究主要围绕以下两个方面进行课题开展,现将结果简要总结如下:1.水稻条纹病毒基因组包壳机制研究水稻条纹病毒隶属于丝状多分体负义链RNA病毒,病毒粒子只由核衣壳蛋白（Nucleocapsid protein,NP）和基因组RNA组成。然而,目前对于RSV粒子组装过程中NP蛋白如何与基因组RNA发生互作还不清楚。本论文利用同源建模和生化试验解析了 NP蛋白结构和功能特性。同源建模发现预测的NP蛋白结构中有一段RNA结合区域,点突变鉴定发现该区域中的极性氨基酸对于RNA结合及抵御RNA酶消化是必需的。生化试验表明NP蛋白通过自身互作可形成五聚体、六聚体、七聚体和八聚体,且每一类多聚体都能结合基因组RNA。利用预测的多聚体三维结构结合生化试验发现多聚体的形成依赖NP蛋白氨基端手臂,缺失手臂后的NP蛋白丧失多聚体形成及减弱对RNA的保护能力。本研究揭示了水稻条纹病毒在基因组包壳过程中NP蛋白结合基因组RNA的分子机制。2.NSvc2蛋白介导水稻条纹病毒进入灰飞虱中肠细胞的分子机制研究昆虫介体在传播动植物病毒过程中扮演重要角色。病毒编码的辅助因子在非循回传播过程中作为一种分子桥梁将病毒粒子结合在昆虫受体表面。然而,循回传播的病毒是否也会利用相同策略进行传播尚不清楚。本论文利用一种新的反向遗传学技术发现RSV编码的非结构蛋白NSvc2以类似辅助因子的功能介导RSV进入灰飞虱中肠细胞。虽然NSvc2蛋白不存在提纯的病毒粒子样品中,但其切割后的成熟蛋白NSvc2-N可与病毒粒子互作并通过N-糖基化位点直接结合在中肠表面。经中肠受体识别后,中肠细胞经内吞作用将病毒粒子及NSvc2胞吞进早期和晚期内含体中。晚期内含体内酸性环境诱导另一成熟蛋白NSvc2-C发生构象变化,通过NSvc2-C中高度保守的融合环基序引发膜融合进而将内含体中的RSV粒体释放到细胞质中。但是,膜融合缺陷突变体不能将病毒粒子从内含体中释放到细胞质。总之,本研究发现循回传播的植物病毒同样也编码一种类似辅助因子蛋白扮演分子桥梁的角色介导病毒粒子与昆虫中肠受体发生相互作用。