黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)在全球范围内分布广泛,能够在作物、观赏植物、蔬菜等单子叶或双子叶植物上引起严重的病害。CMV编码的外壳蛋白(coat protein,CP)以及沉默抑制子2b都是多功能蛋白,主要参与病毒运动和症状决定等致病过程。本研究前期实验发现,野生型CMV(CMVWT)在侵染初期进入寄主顶端分生组织,在侵染后期逐渐在茎尖消失,随后新生叶片出现“症状恢复”的现象。然而,突变体病毒CMVRA(CP的N端R13RRRPRR19突变为连续的A)会持续地侵入茎尖并在顶端组织中积累较高的水平,导致寄主顶端优势的丧失。在寄主顶端组织中,CMVWT比CMVRA诱导更强的RNA沉默,暗示RNA沉默参与CP负调控CMV茎尖侵染过程。本研究首先利用瞬时表达系统,观察到2b蛋白能够抑制GFP诱导的RNA沉默,CPWT共表达能显著减弱2b的抑制效果,而CPRA对2b的抑制能力没有显著影响。GFP mRNA和siRNA积累量的杂交结果表明CPWT能够增加siRNA的产生效率,从而减弱2b的抑制子活性。通过接种野生型拟南芥,以及RDR6、SGS3等siRNA扩增通路相关基因的功能缺失拟南芥突变体,发现CPWT主要是促进依赖于寄主RDR6/SGS3的次级siRNA的产生,诱导更强的抗病毒RNA沉默,从而负调控病毒的茎尖侵染。进一步实验证明,CPWT的N端13-19位碱性氨基酸能够介导CP非特异性结合RNA并抑制其翻译,进而招募RDR6/SGS3复合体诱导次级siRNA扩增。CP的N端连续碱性氨基酸区域在黄瓜花叶病毒属其它病毒也保守存在,本研究证明这些病毒的CP都能够减弱2b的抑制子活性。此外,CMV的CP还能减弱其它沉默抑制子的功能,暗示CMV的CP在自然侵染状态下对多种病毒协同侵染过程具有影响。前人研究表明CMVFny株系2b转基因拟南芥发育异常,主要是因为2b与AGO1互作并影响内源miRNA途径。我们进一步在2b超表达植株中转入CPWT,观察到2b引起的发育异常会变弱甚至消失,并且一些受2b诱导的内源基因积累水平也恢复正常,说明CPWT能够影响2b对于miRNA途径的调控。同时,CPRA共表达也能对2b的内源miRNA调控通路具有影响,说明这些CP对2b这一功能的影响不是通过诱导次级siRNA的扩增或者抑制2b蛋白的积累量等原因。体内和体外实验表明CP与2b发生互作,进一步减弱2b与AGO1的互作,释放AG01并正常行使体内miRNA通路。综上所述,CP与2b之间的相互作用影响着病毒在寄主上的致病性。首先,CP通过促进siRNA的产生效率,诱导更强的抗病毒RNA沉默;同时,通过翻译抑制降低抑制子2b的积累水平,这两方面的因素导致侵染后期不能进行茎尖侵染的现象。其次,CP通过竞争性结合2b,减弱2b与AG01的互作,使AG01在miRNA途径中正常发挥作用。以上两种都是病毒自我弱化的新机制,保证了寄主相对正常的生长状态,有利于病毒的长期侵染。