Advanced Science: 宁波大学陈剑平院士和孙宗涛团队揭示植物RNA病毒抑制水稻广谱抗病毒免疫促进侵染的新机制
茉莉酸（JA）是一类氧化脂肪酸类激素，在植物的生长发育以及对病原菌的免疫反应中都发挥着重要作用。前期的研究表明JA信号途径在水稻防御病毒侵染中，发挥重要的作用。然而，关于水稻病毒蛋白如何操纵寄主因子参与JA途径的分子机制研究尚未完全清楚。
水稻作为我国重要的粮食作物，长期受到多种病毒病害的严重威胁。尽管国内外学者在抗性基因挖掘方面取得显著进展，但是缺乏对不同类型水稻病毒致病共性机制的了解，这严重制约广谱抗病毒策略的开发。因此，挖掘水稻广谱抗病基因，深入探索其抗病机制，对加速水稻抗病毒分子育种具有重要的意义。
近日，宁波大学农产品质量安全全国重点实验室陈剑平院士和孙宗涛研究员团队在《Advanced Science》上在线发表了题为“Evolutionary-Distinct Viral Proteins Subvert Rice Broad-Spectrum Antiviral Immunity Mediated by the RAV15-MYC2 Module”的研究论文，该研究揭示了不同类型水稻病毒编码的关键致病蛋白通过与植物特有的RAV型转录因子OsRAV15互作的方式抑制OsRAV15-OsMYC2模块介导的茉莉酸抗病毒通路，从而促进病毒侵染和传播的新机制。
该研究鉴定到一个与多种不同病毒蛋白（SP8、P2、M）都能相互作用的植物特有的RAV型转录因子OsRAV15。通过构建OsRAV15相关转基因植株，接种病毒实验发现OsRAV15是一个广谱抗病毒调控因子。探究OsRAV15参与水稻抗病毒的机制，发现OsRAV15能够与JA重要转录因子OsMYC2/3发生特异性互作。OsRAV15与OsMYC2协同激活JA相关基因的表达，从而进一步增强JA介导的抗病毒免疫反应。另一方面，发现不同类型病毒蛋白可以干扰OsRAV15与OsMYC2之间的互作，然而不影响OsRAV15与OsJAZ4的互作，上述研究进一步暗示，水稻病毒利用自身编码的致病蛋白去抑制OsRAV15-OsMYC2介导的抗病毒能力。该研究揭示了一个植物特有的RAV型转录因子OsRAV15能够参与激活JA介导的信号通路，从而进而正调控水稻广谱抗病毒免疫。同时，发现多种病毒效应蛋白能够靶向调控OsRAV15-OsMYC2功能模块，从而抑制JA介导的广谱抗病毒免疫。这一研究对我们了解植物病毒致病机制以及水稻抗病途径提供了新的见解，为病毒病的防控及遗传改良作物抗病性提供广谱性的靶标和策略。
宁波大学植物病毒学研究所张合红副研究员为论文第一作者，孙宗涛研究员为论文通讯作者，陈剑平院士提供了重要指导和支持。该项研究得到了农业生物育种重大专项、国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202412835
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