【摘 要】
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小麦黄矮病（Wheat yellow dwarf disease）是由麦二叉蚜传播大麦黄矮病毒（Barley yellow dwarf virus,BYDV）引起的病毒病害,目前,我国主要流行的小麦黄矮病病原为BYDV-GAV,感病小麦呈现植株矮化、分蘖减少、叶片倒V字型黄化等一系列症状,对小麦的质量和产量造成了严重的损失,发病严重的麦田产量减产可达到60%左右。病毒的运动蛋白（Movement
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小麦黄矮病（Wheat yellow dwarf disease）是由麦二叉蚜传播大麦黄矮病毒（Barley yellow dwarf virus,BYDV）引起的病毒病害,目前,我国主要流行的小麦黄矮病病原为BYDV-GAV,感病小麦呈现植株矮化、分蘖减少、叶片倒V字型黄化等一系列症状,对小麦的质量和产量造成了严重的损失,发病严重的麦田产量减产可达到60%左右。病毒的运动蛋白（Movement protein,MP）在病毒细胞间运输过程中有重要作用,通过胞间连丝协助病毒粒子在寄主细胞扩散。本研究对接种BYDV-GAV的华山新麦草样品进行转录组测序,筛选得到与病毒增殖密切相关的细胞周期蛋白依赖性激酶TaCDK3,讨论了小麦TaCDK3基因与GAV的互作关系及对病毒增殖的影响,主要研究结果如下:（1）对华山新麦草接种BYDV-GAV,取样进行转录组测序（RNA-seq）,筛选得到与病毒增殖密切相关的细胞周期蛋白依赖性激酶TaCDK3,该基因的表达量与病毒RNA的复制呈负相关。（2）通过酵母双杂交、双分子荧光互补、Pull-down试验分析GAV病毒与TaCDK3、TaCDK3与帽结合蛋白TaeIF4E之间的互作关系,结果表明病毒MP与TaCDK3互作,进一步确定TaCDK3与TaeIF4E之间存在互作关系。（3）利用酵母双杂交技术鉴定TaCDK3蛋白的结构域,结果表明MP、TaeIF4E能与TaCDK3的激酶结构域（PK domain）结合。采用点突变法将TaCDK3第121-126氨基酸保守基序[Y（x）4L?]的酪氨酸和亮氨酸突变成丙氨酸和天冬酰胺后,发现TaCDK3既不与MP互作,也不与TaeIF4E互作,表明TaCDK3的激酶结构域是与MP、TaeIF4E互作的关键结构域。（4）TaCDK3和TaeIF4E基因调控病毒复制的功能鉴定。构建p BSMV:γ:TaCDK3和p BSMV:γ:TaeIF4E载体,在小麦上进行VIGS试验。结果表明,分别沉默TaCDK3和TaeIF4E基因,10天后接种GAV,接种7天后测定病毒含量,结果表明沉默TaCDK3后,病毒含量是对照组的4.39倍,沉默TaeIF4E后,病毒含量是对照组的0.11倍,说明沉默TaCDK3促进了GAV的侵染,而沉默TaeIF4E抑制了GAV的侵染。（5）采用原核表达获得GST-MP、GST-TaCDK3、GST-TaeIF4E蛋白,纯化后采用等温量热滴定法测定蛋白间的结合系数及焓变等热力学参数,结果表明MP与TaeIF4E反应的结合常数Ka（MP-TaCDK3）为3.551E4,TaeIF4E与TaCDK3反应的结合常数Ka（TaeIF4E-TaCDK3）为2.621E5。综上所述,本研究明确了BYDV-GAV侵染小麦后,小麦TaCDK3表达显著下调,影响了TaeIF4E的磷酸化和植物细胞的依赖帽结构的蛋白翻译,同时有利于GAV翻译元件BTE利用寄主的TaeIF4E等翻译因子,促进了GAV增殖的调控关系,为小麦黄矮病的防治以及抗病毒品种的培育提供理论依据。
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