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烟草是我国重要的经济作物,马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是烟草生产上的重要病害之一。近年来PVY在我国烟区爆发成灾并日益严重,成为威胁烟草生产的重要因素之一。目前生产上对于PVY的防治没有有效的方法,主要靠抗PVY烟草品种的选育。因此,挖掘烟草中的抗PVY的基因是抗病育种的关键。烟草NtTCTP基因是本实验室前期研究中发现的与PVY抗性密切相关的基因,具有重要的研究价值。为了更深入地研究NtTCTP基因的抗PVY功能,本研究通过在室内室外两个条件下对NtTCTP超表达株系和NtTCTP沉默株系进行PVY攻毒实验来分析烟草NtTCTP的抗PVY功能。结果显示,NtTCTP沉默后的烟草与对照相比,PVY发病速度和发病程度都显著降低,室内人工接毒后只有20%左右的发病率,在田间更是基本没有自然发病。NtTCTP超表达后不管在室内还是田间,烟草的发病速率和发病率都没有明显变化。以上结果表明,在烟草中沉默NtTCTP基因对PVY具有很强的抗性作用,该基因是烟草抗PVY的一个隐性基因。植物中eiF4E (真核起始因子4E)基因是目前唯一的抗PVY的基因,为了更好地了解烟草NtTCTP基因抗PVY的机理及与其他已知抗病基因的关系,本研究将烟草NtTCTP基因、eiF4E基因和PVY各蛋白基因都构建到酵母双杂交载体上进行酵母双杂交试验来验证烟草NtTCTP和eiF4E、PVY各蛋白之间的互作关系。结果显示,NtTCTP和eiF4E之间并不存在互作关系,说明NtTCTP对PVY的抗性并不是通过与eiF4E进行互作来实现的,可能存在一个新的抗PVY途径。烟草NtTCTP与PVY各个蛋白的互作实验显示,NtTCTP与PVY的CP(coat protein)存在互作关系。由于CP是病毒在细胞间扩散和在寄主体内长距离运输的关键蛋白,因此推测NtTCTP是CP行使功能所必需的寄主互作蛋白,它的存在对于PVY的运输是至关重要的。本研究表明,烟草NtTCTP对PVY表现出强抗性是由于与PVY的CP蛋白互作的关系,为进一步解析NtTCTP与PVY的互作机制奠定了基础。