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植物在维持自身生长和繁衍过程中需要抵抗来自环境中的生物和非生物胁迫,植物病毒是危害植物生长发育的重要病原物之一。在自然界中,植物病毒种类繁多且多数由昆虫介体传播,导致防治难度大,由植物病毒导致的植物病害对农作物安全造成了重大挑战。因此,深入挖掘植物自身抗病毒基因,进一步揭示植物抗病机制,有利于我们了解植物与病毒博弈的过程,也为病毒病害的绿色防控提供新的理论依据。水稻（Oryza sativa L.）作为世界主要经济粮食作物之一,由水稻病毒引起的病害严重影响水稻的可持续发展。水稻条纹病毒（Rice stripe virus,RSV）和南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV）是两种对水稻危害严重的病毒,分别归属于纤细病毒属（Tenuivirus）和斐济病毒属（Fijivirus）。核因子Y（Nuclear Factor-Y,NF-Y）转录因子和植物激素对植物的生长发育过程都具有重要的调控作用。研究表明NF-Y可以协同植物激素调控植物生长发育进程,然而NF-Y是否参与茉莉酸（Jasmonic acid,JA）信号通路从而影响植物抗病毒防御反应尚不清楚。本研究依托实验室前期建立的室内人工接毒体系,探索了水稻NF-Y家族中的A亚基（Os NF-YA）在水稻病毒侵染过程中的作用,明确了水稻NF-YAs负调控水稻对病毒的抗性,并通过转录组学和分子生物学的方法揭示了NF-YAs通过抑制JA信号通路从而影响了水稻抗病毒能力。具体研究结果如下:1.首先,利用实时荧光定量PCR（quantitative real time-PCR,q RT-PCR）技术分析RSV以及SRBSDV侵染后Os NF-YA家族基因的表达变化,结果显示10个Os NF-YAs基因在这两种病毒侵染后显著性上调表达。这一结果表明了Os NFYAs可能在水稻病毒侵染中可能发挥功能。为进一步探究Os NF-YA在病毒侵染中的作用,我们创制了Os NF-YAs（Os NF-YA1、Os NF-YA2和Os NF-YA10）过表达转基因材料和利用RNAi干扰技术创制了Os NF-YAs沉默转基因材料。对这些转基因材料进行进行人工接种上述两种病毒实验,发现无论是RSV还是SRBSDV侵染后,与对照植株相比,感病的Os NF-YAs过表达转基因植株发病程度更严重,且病毒积累量增加。然而,感病的Os NF-YAs沉默转基因植株发病程度减轻,且病毒积累量减少。上述结果说明,Os NF-YAs负调控水稻对RSV和SRBSDV的抗性。2.为进一步揭示Os NF-YAs负调控水稻抗病毒的机制,我们对RSV侵染后的Os NF-YA2过表达转基因植株进行转录组测序。结果发现,与对照植株相比,RSV侵染后的Os NF-YA2过表达转基因植株中大量与JA信号转导和代谢途径相关基因下调表达。利用q RT-PCR对JA途径相关基因在RSV或SRBSDV侵染条件下进行了验证,结果与转录组测序一致。这些结果说明Os NF-YAs正调控水稻对病毒的易感性可能与JA途径有关。通过JA敏感性分析比较Me JA处理转基因植株和对照植株的相对根长发现,与对照植株相比,由JA诱导的根生长抑制效应在过表达Os NF-YAs转基因植株中被减弱,而在Os NF-YAs沉默转基因植株中这种抑制效应增强。同时,利用外源激素Me JA处理接种RSV病毒的水稻发现,对照植株中Me JA处理后显著抑制了RSV在水稻中的侵染,且病毒积累量显著降低。然而,在Os NF-YA2过表达转基因植株中Me JA处理后植株发病程度和病毒积累量均没有明显变化。这些结果表明Os NF-YAs抑制JA介导的水稻抗病毒防御反应。3.前期研究发现,JA重要转录因子Os MYC2/Os MYC3在水稻抵抗RSV和SRBSDV侵染中发挥重要作用,而本研究表明Os NF-YAs抑制JA信号通路。由此推测,Os NF-YAs可能通过与Os MYCs转录因子互作抑制JA途径。利用酵母双杂交技术（Yeast two-hybrid,Y2H）验证了Os NF-YAs与JA途径重要转录因子Os MYCs之间的互作关系,并发现Os NF-YAs与Os MYC2和Os MYC3互作。利用免疫共沉淀、荧光素酶互补成像和双分子荧光互补等多种蛋白互作技术,进一步验证Os NF-YA1/2与Os MYC2/3在植物体内存在这种相互作用。根据保守性分析,发现Os MYC2/3的转录激活结构域（transcriptional activation domain,TAD）是与Os NF-YA1/2互作的关键结构域。根据报道,MYC转录因子通过TAD结构域与中间介体亚基MED25（Mediator subunit 25）发生互作并构成JA途径的转录激活复合体。因此,我们推测Os NF-YAs可能通过影响Os MYCs-Os MED25的稳定性抑制Os MYC2/3的转录激活活性,从而负调控JA途径。利用双荧光素酶（Dual luciferase）技术检测Os MYC2/3的转录激活活性发现,当Os NF-YA1或Os NF-YA2存在时,Os MYC2/3的转录激活活性明显被抑制。进一步利用免疫共沉淀、荧光素酶互补成像和双分子荧光互补等技术证明,当Os NF-YA1或Os NFYA2存在时,Os MYC2/3与Os MED25的互作减弱。这些结果表明Os NF-YAs通过抑制Os MYC2/3转录激活活性和干扰Os MYC2/3-Os MED25复合物的形成,影响JA途径最终抑制JA介导的抗病毒防御。综上所述,本研究揭示了Os NF-YAs通过抑制JA途径促进水稻病毒侵染的分子机制。Os NF-YAs通过与Os MYC2/3互作并抑制其转录激活活性,并直接干扰Os MYC2/3-Os MED25复合物的形成,最终抑制JA介导的抗病毒防御,促进病毒侵染。