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甜菜丛根病给甜菜产业和制糖业带来严重损失。该病的病原物是甜菜坏死黄脉病毒(Beet necrotic cyellow vein virus,BNYVV),甜菜坏死黄脉病毒属(Benyvirus)的代表种。BNYVV基因组含有4-5条正单链RNA,传播介体是甜菜多黏菌(Polymyxabetae)。本论文在前人已有研究基础上,对BNYVVRNA4编码的P31蛋白翻译、诱导PR-10基因表达及RNA4对本生烟的致病性进行了研究,并且探索构建BNYVV酵母复制体系。这些研究结果有助于理解BNYVV侵染过程中的分子机制。本实验室多次制备P31抗血清以检测其在植物中的表达,但是都没有检测出该蛋白的表达。因此在已构建的RNA4侵染性cDNA克隆的基础上,分别在P31的C端融合F1ag、HA和Myc标签蛋白来检测该蛋白的表达。接种本生烟后,依然检测不到目标蛋白。在预测编码P31蛋白的开放阅读框(Open reading frame,ORF)5’端200个核苷酸序列内,存在5个AUG,可以作为潜在起始密码子。在第2-5个AUG之前分别进行移码突变,并融合GUS报告基因指示AUG翻译的起始。分别对番杏(Tetragoniaexpansa)和本生烟(Nicotianabenthamiana)接种后发现,起主要翻译作用的是第一个AUG,当其失活后,第二、三个也可以翻译蛋白,但是翻译效率明显下降。而后,构建一系列缺失突变体接种发现,P31编码框中15-21位氨基酸对应的核酸序列能够特异地调控P31翻译效率。BNYVV RNA4能够特异诱导本生烟产生叶片下卷、皱缩和植株矮化的严重症状。通过实时荧光定量PCR检测发现,RNA4能够特异诱导本生烟病程相关蛋白(PR-10)基因上调表达。PR-10基因的表达在病毒接种后开始上调,接种7天后达到最高值,而后逐步下降到正常水平,与本生烟症状出现时间基本一致。构建多个移码、缺失和氨基酸替换突变体发现,只有A3800UG起始编码完整的P31蛋白能够引起PR-10基因上调并引起严重症状。174-199位氨基酸序列中半胱氨酸以及259、276位色氨酸对P31诱导PR-10基因上调和致病性起至关重要的作用。克隆本生烟PR-10基因以后,原核表达的本生烟PR-10重组蛋白同样也具有RNase活性,能够切割单链和双链RNA。发现其与P31蛋白在酵母双杂交系统中并不发生互作,说明PR-10可能并不是由于和P31直接作用而使得基因上调表达。分段扩增内蒙古Hu3分离物的RNA1和RNA2序列,经过测序拼接,得到RNA1和RNA2的全序列(GenbankID:KM434313,KM434314)。与已报道的世界各地分离物的RNA1和RNA2序列进行对比发现,RNA1及其编码蛋白核酸序列之间一致性在98%以上,RNA2及其编码蛋白核酸序列之间一致性在94%以上,但是与这些分离物遗传距离都相对较远。利用同源重组的方法将BNYVVRNA1和RNA2克隆到酵母质粒载体中,并转化到同一个酵母,可以检测到RNA2亚基因组,初步说明BNYVV可以利用酵母体系复制。