【摘 要】
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RNA沉默是植物中一种保守的抗病毒机制,其以大量病毒来源的小干扰RNA（virus-derived small interfering RNAs,vsiRNAs）的产生为标志,病毒在侵染寄主过程中可通过vsiRNAs靶向寄主转录本以对抗这种防御机制。BYDV-GAV侵染引起的小麦黄矮病导致小麦黄化和矮化症状,对小麦生产造成严重威胁。本研究旨在通过对感染BYDV-GAV的感病小麦品种“小偃6号”中v
【基金项目】
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国家重点研发计划子课题（编号:2018YFD0200402）； 高等学校创新引智计划项目（编号:B07049）；
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RNA沉默是植物中一种保守的抗病毒机制,其以大量病毒来源的小干扰RNA（virus-derived small interfering RNAs,vsiRNAs）的产生为标志,病毒在侵染寄主过程中可通过vsiRNAs靶向寄主转录本以对抗这种防御机制。BYDV-GAV侵染引起的小麦黄矮病导致小麦黄化和矮化症状,对小麦生产造成严重威胁。本研究旨在通过对感染BYDV-GAV的感病小麦品种“小偃6号”中vsiRNAs的特征分析及相关功能研究,探究它们在GAV致病过程中是否存在某些潜在的功能。通过small RNA深度测序技术,分析了感染BYDV-GAV的感病小麦品种“小偃6号”中vsiRNAs的特征,并对其进行了靶基因预测和验证,主要取得了以下研究结果:1、small RNA测序共得到11,384个vsiRNAs,发现来源于BYDV-GAV基因组正义和反义链的vsiRNAs数量分布大致相等,5’末端碱基具有A和C偏好性,长度主要在21nt-22nt。2、共预测到37,784个寄主靶基因,功能分析表明这些靶基因参与了广泛的生物学功能,尤其是在寄主—病原物互作中占的比重最大。选取一些参与寄主-病原互作的抗性相关基因、寄主黄化症状相关的叶绿素合成相关基因、寄主矮化症状相关的赤霉素合成相关基因和沉默通路上的基因进行定量验证,初步得到38个明显下调的基因,进行后续实验研究。3、用VIGS技术对这些基因进行沉默,10天后接种BYDV-GAV病毒,结果显示其中的21个基因沉默后,第7天病毒表达量升高。推测BYDV-GAV可以通过vsiRNAs干扰寄主抗性相关基因表达和信号转导,从而实现对感病寄主的侵染;同时可以通过干扰寄主小麦叶绿素及赤霉素合成相关基因的表达使其产生黄化和矮化症状。本研究初步揭示BYDV-GAV侵染小偃6号小麦后,产生大量vsiRNAs,vsiRNAs靶向寄主转录本,干扰小麦抗性相关和叶绿素、赤霉素合成相关基因的表达,促进病毒成功侵染并使小麦产生黄化和矮化症状。本研究为进一步探讨BYDV-GAV与小麦互作,病毒的侵染与致病、寄主防御的分子机制奠定了研究基础。
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