近日，宁波大学陈剑平院士/孙宗涛研究员团队发现，不同类型的RNA病毒通过操纵寄主水稻茉莉酸通路，协同促进病毒侵染与介体昆虫取食，从而更有利于病毒的传播与流行。2021年3月9日，研究成果以“A class of independently evolved transcriptionalrepressors in plant RNA viruses facilitates viralinfection and vector feeding”为题，在线发表在了国际著名学术期刊PNAS上。
国以民为本，民以食为先，粮食生产安全是国家安全的重要基础。水稻作为我国重要粮食作物之一，在整个生长周期面临着诸多生物和非生物胁迫，特别是水稻病毒病害发生尤为严重。在我国水稻上的病毒就有水稻条纹病毒（多分体负义链RNA病毒）、水稻黑条矮缩病毒（双链RNA病毒）、南方水稻黑条矮缩病毒（双链RNA病毒）、水稻条纹花叶病毒（单股负义链RNA病毒）等十余种，并且这些水稻病毒均由介体昆虫叶蝉或飞虱传播，严重危害我国粮食生产安全。
在该研究中，陈院士团队成员首先从不同RNA病毒中鉴定出了一类独立进化且功能保守的病毒转录抑制因子。尽管这些病毒分类地位和基因组结构千差万别，氨基酸序列没有相似性但都有一类转录抑制活性的病毒蛋白。进一步研究表明这一类病毒蛋白通过靶向抑制茉莉酸信号途径中的关键功能模块，从而对茉莉酸信号转导起负调控作用。更为重要地是，这类功能高度保守的转录抑制子通过操纵茉莉酸信号通路促进寄主体内病毒积累和介体昆虫取食。从病原角度来说，病毒侵染后通过阻断寄生体内的茉莉酸信号通路来促进介体取食，在某种程度上更有利于病毒的传播和流行。
陈剑平院士团队前期研究揭示了水稻病毒抑制广谱抗病毒生长素转录因子OsARF17的作用机制（PNAS，2020年），阐明了茉莉酸与油菜素甾醇途径互作对水稻病毒侵染的影响（The Plant Cell，2020年；New phytologist，2017年）。在此基础上，本研究进一步阐明了不同RNA病毒间致病机理的高度保守性，同时将茉莉酸介导单子叶植物防御病毒侵染与改变介体昆虫取食行为相关联。该研究为病毒致病性、媒介行为和宿主防御之间相互作用提供新的科研视角，并为虫传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。
水稻病毒编码的抑制子调控茉莉酸途径促进病毒侵染和和传播的模式图
论文第一作者为博士研究生李路路和张合红助理研究员，陈剑平院士和孙宗涛研究员为通讯作者，此外宁波大学燕飞研究员、张传溪教授、李俊敏研究员等也参与了部分研究工作。该项研究得到了国家优秀青年科学基金、国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、宁波市科技创新2025重大项目和宁波大学王宽诚基金的资助。
