基本信息
- 项目名称：
- 大麦黄矮病毒蚜传蛋白中株系特异性功能位点分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 背景：大麦黄矮病毒可引起小麦黄矮病，该病毒在田间由蚜虫传播，其蚜传蛋白在蚜虫传毒 过程中起重要作用，但其作用机理尚未明确。 研究成果：本研究发现了BYDV蚜传蛋白中两个 功能区，说明这两个功能区在蚜传蛋白与寄主蛋白互作中起重要作用。 创新点：明确了蚜传蛋白中两个主要功能位点，分析了蚜传蛋白在蚜虫传毒过程中的作用机理。查新证明此成果尚未见报道。
- 详细介绍：
- 背景：大麦黄矮病毒（BYDV）可引起小麦黄矮病， 严重降低小麦产量，威胁我国粮食生产安全。该 病毒在田间由蚜虫传播，其蚜传蛋白在蚜虫传毒 过程中起重要作用，但其作用机理尚未明确。 研究成果：本研究发现了BYDV蚜传蛋白中两个 功能区，糖基化位点和磷酸化位点主要分布其中，且具有卷曲 螺旋结构。说明这两个功能区在蚜传蛋白与寄主蛋 白互作中起重要作用。证明蚜传蛋白主要定位于蚜 虫细胞核内，说明该蛋白可作为转录因子调控蚜虫 基因表达，参与蚜虫传毒过程。 创新点：明确了蚜传蛋白中两个主要功能位点，分析了蚜传蛋白在蚜虫传毒过程中的作用机理。查新证明此成果尚未见报道。
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撰写目的和基本思路
- 小麦黄矮病由大麦黄矮病毒引起，目前，关于病毒被蚜虫传播的分子机理、病毒的蚜传蛋白介异蚜虫传播病毒时的功能位点尚未见报道。为此开展了本项研究. 基本思路： 1、对Genbank数据库进行检索获得已公布的BYDV蚜传蛋白（AT）氨基酸序列，进行多重序列比对， 2、对通过上述筛选获得的代表不同株系的AT蛋白氨基酸序列进行一级结构、二级结构预测。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：采用多种生物信息学分析工具,所用方法均为国际权威网站提供的分析工具。 先进性：本研究以病毒蚜传蛋白为出发点，通过分析不同株系间蚜传蛋白的特异性分子变异位点，明确了BYDV蚜传蛋白中参与病毒寄主互作位点. 独特之处：本研究从蚜传蛋白入手，独辟蹊径，充分利用网络资源和权威的蛋白质结构分析工具，对蚜传蛋白进行结构分析，初步明确了蚜传蛋白的主要功能位点。
应用价值和现实意义
- 本研究成果可为以蚜传蛋白为靶标进行小麦黄矮病的防治药剂筛选提供理论依据。
学术论文摘要
- 1，利用多种序列分析工具对大麦黄矮病毒（BYDV）蚜传（AT）蛋白进行了株系特异性分子保守区和变异位点分析，结果表明，在GAV株系、MAV株系和PAV株系的AT蛋白通读蛋白区具有高度保守序列“VDSS”和“KRFFEY”，两保守区之间的氨基酸序列在株系间存在特异性变异,2，分析证明此序列中分布着AT蛋白的主要糖基化和磷酸化位点，可能是决定株系特异性的关键序列区,3，分析表明三个株系的AT蛋白是具有卷曲螺旋的蛋白质，且在动物细胞内主要定位于细胞核内,4，分析表明三个株系的AT蛋白第510位氨基酸残基附近的卷曲螺旋结构不但在序列上高度保守区（EYEAA）而且位置上也高度相近，说明该结构可能对AT蛋白在介导蚜虫传播过程中起重要的基因表达调控作用或分子识别作用。
获奖情况
- 在河南农业科学报等期刊中发表了两篇论文
鉴定结果
- 本研究以病毒蛋白为出发点，通过分析不同株系间蚜传蛋白的特异性分子变异位点，来明确蚜传蛋白中参与病毒寄主互作位点，此研究未见报道。
参考文献
- 1.张文蔚，成卓敏. 大麦黄矮病毒 GPV株系基因组末端序列的克隆和分析[J]. 中国农业科技导报，2009，11( 1) ：102- 107 2.周广和、张淑香、钱幼亭. 小麦黄矮病毒4种株系鉴定与应用[J]. 中国农业科学，1987，20：12 3.Miller W A, Dineshkumar S P, Paul C P. Luteovirus gene expression[J]. Critical Review in Plant Sciences, 1995, 14(1):179~211. 4.Mayo M A, Ziegler G V. Molecular biology of luteoviruses[J]. Advances in Virus Research, 1996, 46(1):413~460. 5.王锡锋，周广和. 大麦黄矮病毒介体麦二叉蚜和麦长管蚜体内传毒相关蛋白的确定[ J] .科学通报，2003，48（15）：1671- 1675. 6.。李永丽，史洪中，陈利军，等. 转基因小麦抗大麦黄矮病毒研究进展[J]. 安徽农业科学，2006，34（21）：5451-5453
同类课题研究水平概述
- 在中国，周广和等将其分为GAV、PAV、RMV和GPV等4个株系，在中国所分离到的GPV株系与国外报道的5种株系均无血清学反应，为中国所特有的株系和主流株系．而GAV成为近几年来中国的主流株系，它与MAV在血清学上非常近似，主要差别在于比后者多一种传播介体，其归属有待确定。 近年来，国内外已经利用小麦近缘抗病基因、基于BYDV自身基因和蚜虫传毒蛋白基因进行生物技术、基因工程育种方面的研究。 目前，国内外已完成PAV、MAV、RPV和GAV等株系基因组全序列测定，以及SGV和RMV的部分序列测定。 在获得多数黄症病毒外壳蛋白的基因序列后，人们比较介体相同的不同病毒的外壳蛋白氨基酸序列，发现外壳蛋白不太可能与蚜传特异性有关。大量对黄症病毒的研究表明，通读蛋白与蚜虫传播密切相关，所以现在也把它称作蚜传蛋白（aphid transmission protein，AT）。 王锡锋等（2003年）研究证明在麦蚜传播BYDV的过程中，病毒的获得和传播需要与麦蚜体内的传毒相关蛋白(病毒受体)与CP、通读蛋白(RTP)发生相互识别作用，由此介导病毒穿越蚜虫体内的传播障碍，并从大麦黄矮病毒介体麦二叉蚜和麦长管蚜体内克隆获得了传毒相关蛋白，但AT蛋白中发挥功能的功能位点以及参与识别作用的作用位点尚未明确。 通过查新可知，目前，国内外已有很多关于寄主与病毒互作的基因与相关蛋白的研究，但以病毒蛋白为出发点，通过分析不同株系间蚜传蛋白的特异性分子变异位点，来明确蚜传蛋白中参与病毒寄主互作位点的研究尚极少报道。
