[发明专利]苹果MdBT2在防治苹果花叶病中的应用

说明书

本发明通过实验证明MdBT2与ApNMV病毒蛋白1a相互作用，并通过26S蛋白酶体途径促进1a泛素化降解。与野生型(WT)相比，MdBT2过表达(MdBT2‑OE)抑制ApNMV基因组RNA在苹果叶片中的积累，但MdBT2基因沉默(MdBT2‑anti)增强了ApNMV基因组RNA在叶片中的积累。此外，MdBT2还可以通过与1a互作而抑制1a和2a^pol之间的互作。因此，苹果中的硝酸盐响应蛋白MdBT2通过介导ApNMV 1a蛋白的泛素化降解以及干扰病毒复制蛋白1a和2a^pol之间的相互作用来抑制ApNMV病毒RNA复制。基于此，MdBT2作为潜在的靶基因可应用于基因育种工作中以防控苹果花叶病。

技术领域

本发明属于苹果花叶病防治技术领域，涉及苹果MdBT2在防治苹果花 叶病中的应用。

背景技术

苹果花叶病是在全球范围内普遍发生且广泛分布的一种病毒病害，严 重影响苹果的产量和品质。该病的致病因子传统上被认为是雀麦花叶病毒 科(Bromoviridae)等轴不稳环斑病毒属(Ilarvirus)的苹果花叶病毒(app le mosaic virus,ApMV)。但是，最近的研究表明苹果坏死花叶病毒(app le necrotic mosaic virus,ApNMV)与中国苹果花叶病的发生密切相关。A pNMV与ApMV属于同一属，且具有相似的基因组结构。它们都含有三个正义单链基因组RNA(RNA1，RNA2和RNA3)和源自RNA3的亚基因组 RNA4。RNA1编码1a蛋白，其包含N端甲基转移酶(MET)和C端NTP 结合解旋酶(HEL)结构域。RNA2编码病毒依赖RNA的RNA聚合酶。 运动蛋白(MP)由RNA3编码，而衣壳蛋白(CP)由亚基因组RNA4编码。 根据已报道的与ApNMV同科且具有相似基因组结构的模式病毒雀麦花叶 病毒(brome mosaic virus,BMV)，1a是在病毒复制中起关键作用的多功 能蛋白，包括诱导病毒复制复合物(VRC)的形成，募集2a^pol和模板RNA 进入VRC，并促进病毒基因组RNA复制。

在自然环境中，植物时刻面临着危害其生长和发育的多种多样的生物 和非生物胁迫。为了应对这些逆境胁迫，植物进化出各种复杂有效的防御 机制，真核生物中高度保守的泛素蛋白酶体系统(UPS)就是其中一种。U PS是在植物细胞内多种生物过程中发挥关键作用的一个酶促过程，其中泛 素分子共价结合至底物蛋白，使底物蛋白被蛋白酶体降解。泛素化过程是 由多种酶共同参与完成的，包括泛素激活酶(E1)，泛素结合酶(E2)和 泛素E3连接酶(E3)。其中，E3是关键组成部分，其通过与底物蛋白相 互作用实现特异性识别并结合底物，并将泛素从E2转移到底物蛋白并介导 其通过蛋白酶体途径降解。在植物中主要有四种类型的E3连接酶，包括H ECT，RING，U-box和CRLs(cullin-ring连接酶)。CRL是植物中含量最 多的E3连接酶，它们以复合物的形式存在。CRL复合体中包含一个作为分 子骨架的cullin(CUL)亚基，目前，植物中主要存在三种类型的CUL(C UL1，CUL3和CUL4)。