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Variability in eukaryotic initiation factor iso4E in Brassica rapa influences interactions with the viral protein linked to the genome of Turnip mosaic virus

来源:白菜课题组 发布时间:09-18 作者:李国亮 点击量:

Variability in eukaryotic initiation factor iso4E in Brassica rapa influences interactions with the viral protein linked to the genome of Turnip mosaic virus
白菜翻译起始因子异构体eIF(iso)4E的变异对TuMV-VPg互作产生的的影响

近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所孙日飞育种团队,对白菜作物翻译起始因子eIF(iso)4E与TuMV VPg蛋白的互作关系及互作中的关键位点进行深入研究,其论文Variability in eukaryotic initiation factor iso4E in Brassica rapa influences interactions with the viral protein linked to the genome of Turnip mosaic virus以研究论文的形式在国际学术期刊《科学报告》(Scientific Reports)上在线发表。

芜菁花叶病毒(TuMV)是十字花科芸薹属作物三大病害之一,芸薹属作物中已定位克隆13个抗TuMV基因,其中显性抗病基因9个(TuRB01, TuRB01b, TuRB02, TuRB03, TuRB04, TuRB05, ConTR01, TuRB07和TuRBCS01),隐性抗病基因4个(retr01,retr02,trs和retr03)。孙日飞研究员团队前期在白菜中定位克隆了TuMV的隐性广谱抗病基因retr02 (Theor Appl Genet,2013),其编码eIF(iso)4E蛋白,并阐明了该基因的抗病机制(Plant Journal, 2014),开发了抗病功能标记用于抗病辅助选择育种(Plant Breeding, 2016)。
孙日飞团队进一步分析白菜eIF(iso)4E基因家族与不同株系TuMV VPg蛋白之间的关系。通过8份大白菜eIF(iso)4E基因家族的克隆,确定了eIF(iso)4E基因的不同单倍型。通过酵母双杂交实验(Y2H)和双分子荧光互补实验(BiFC)发现了不同的TuMV株系选择互作不同的白菜eIF(iso)4E,其中TuMV C4株系仅能与白菜BraA.eIF(iso)4E.a互作,TuMV UK1和CDN1株系仅能与白菜BraA.eIF(iso)4E.c互作,进一步明确了BraA.eIF(iso)4E.c中的4个氨基酸差异位点(第36/52/80/150位氨基酸),TuMV VPg中的5个氨基酸差异位点(第52/97/101/105/117位氨基酸)影响了白菜eIF(iso)4E与TuMV VPg之间的互作关系。并通过phyre2同源模建eIF(iso)4E蛋白空间模型,分析关键氨基酸位点对蛋白复合物空间结构的影响。该研究对白菜eIF(iso)4E与TuMV VPg的互作机制奠定基础,亦对白菜抗TuMV种质资源创制及抗病育种具有重要意义。
该团队博士研究生李国亮、钱伟副研究员为并列第一作者,孙日飞研究员为通讯作者。该工作受到国家自然科学基金(31372069、31772302)、国家重点研发计划(2017YFD0101802)以及农业部科技创新工程和农业部园艺作物遗传改良重点实验室等项目的资助。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41598-018-31739-1

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