[發明專利]與大麥黃矮病毒運動蛋白互作的小麥蛋白MIP1及其編碼基因與應用

無效

• 申請號: 201110416137.1
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102558322A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 夏宗良;王美平;吳建宇;李志敏;曹汝菲
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/83;A01H5/00
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技術領域

本發明涉及一種與植物病毒運動蛋白互作的蛋白及其編碼基因與應用，特別涉及一種與大麥黃矮病毒運動蛋白相互作用的蛋白及其編碼基因MIP1(movement?protein?interacting?protein?1，MIP1)，以及在提高小麥對黃矮病抗性中的應用方法。

背景技術

大麥黃矮病毒(Barley?Yellow?Dwarf?Virus，BYDV)是黃癥病毒屬(Luteovirus)的代表成員，其基因組為單鏈正義RNA分子。該病毒依靠介體蚜蟲在植株間傳播、擴散而引起小麥、大麥等禾本科作物的黃矮病。該病的流行難以預測，發病后又不可治愈，被稱為“黃色瘟疫”。其發病癥狀表現為植株黃化、紅化、矮化等(Plant?Disease?Report，1979，63：426-430)。其中，以大麥和小麥受害最為嚴重。在流行年份，可使大麥產量損失40％，小麥也有20％的損失，因此引起世界各個國家和地區的普遍關注。由大麥黃矮病毒引起的小麥黃矮病，也是我國華北、西北、華東等小麥主產區流行最廣危害最嚴重的病毒病之一，對麥類作物的生產造成嚴重的威脅(植物病理學報，1986，16：17-22)。

20世紀60-90年代，國內外學者對大麥黃矮病毒開展了生物學、血清學、流行學等方面的研究。Rochow等根據蚜蟲宿主種類和血清學關系，將大麥黃矮病毒分為MAV、PAV、SGV、RPV、RMV、GPV、GAV等株系(Phytopathology，1969，59：1580-1589)。周廣和等鑒定出4種在我國流行的大麥黃矮病毒株系，分別為GAV(由麥二叉蚜和麥長管蚜傳播)，GPV(由麥二叉蚜和禾縊管蚜傳播)，PAV(由禾縊管蚜和麥長管蚜傳播)和RMV(由玉米蚜傳播)(中國農業科學，1987，20：7-12)。根據基因組結構和血清學特點將大麥黃矮病毒分為兩個亞組：亞組I包括PAV，MAV和SGV株系；亞組II包括RMV和RPV株系。其中GAV在近幾年成為我國小麥生產上的主流株系(Phytopathology，1984，74：1450-1453)。

近年來，對大麥黃矮病毒的研究主要集中在BYDV不同株系的基因組結構和基因產物的功能研究上。國外主要集中在PAV和MAV株系，而國內主要是GPV和GAV株系。黃矮病毒是單鏈正義RNA病毒，基因組約為5.7kb。對BYDV-PAV的基因組結構研究表明：PAV基因組RNA有6個開放閱讀框(ORF)。其中，ORF1編碼一個39kDa蛋白，ORF2和ORF1通過移碼作用產生99kDa的病毒RNA聚合酶(RdRp)。ORF1和ORF2產物可能與病毒RNA轉錄有關。ORF3編碼病毒的外殼蛋白(CP)，參與外殼的組裝。ORF3中還含有一個完全重疊的編碼17kDa蛋白的ORF4，可能編碼一個運動蛋白(movement?protein，MP)，與病毒的胞間移動有關。已有研究表明PAV的ORF4編碼的17kDa蛋白是病毒在植物中擴散所必需的(Virology，1996，219：57-65；Phytopathology，1998，88：1031-1039)。對GAV-MP的生化分析表明：BYDV-GAV?MP具有較強的病毒RNA的結合活性，其C末端富含精氨酸的結構域負責與RNA分子的結合，N端的α螺旋結構對于MP的核膜定位是必需的(Biopolymers，2005，79：86-96；Functional?Plant?Biology，2008，35：40-50)。

近年來，酵母雙雜交技術成為研究病毒與寄主植物互作的有力工具。Jin等(2007)利用酵母雙雜交技術，以馬鈴薯Y病毒HC-Pro蛋白為誘餌篩選擬南芥cDNA文庫，分離出三個編碼20S蛋白酶體亞基的互作蛋白(Journal?of?Virology，2007，81：12881-12888)；Cheng等(2008)以甘蔗花葉病毒HC-Pro蛋白為誘餌蛋白，利用酵母雙雜交技術篩選玉米cDNA文庫，篩選出一個編碼鐵氧還蛋白的互作蛋白，并研究了其互作對甘蔗花葉病毒侵染的影響(Journal?of?General?Virology，2008，89：2046-2054)。小麥是我國重要的糧食作物，由大麥黃矮病毒引起的小麥黃矮病，也是我國小麥主產區流行最廣危害最嚴重的病毒病之一，因此，開展黃矮病毒運動蛋白在病毒侵染寄主小麥過程中的作用機制的研究尤為重要。然而，目前尚未見大麥黃矮病毒運動蛋白與寄主互作機制的相關報道。

發明內容