J INTEGR PLANT BIOL|东北农业大学程晓非课题组揭示不同类型植物病毒靶向并抑制水杨酸介导的免疫反应的机制

近日，东北农业大学植物保护学院程晓非教授在国际知名期刊《Journal of Integrative Plant Biology》在线发表了题为“Plant viruses convergently target NPR1 with various strategies to suppress salicylic acid-mediated antiviral immunity”的研究论文，揭示了不同类型植物病毒编码蛋白靶向并抑制水杨酸受体NPR1功能的分子机制。

团队前期在《Nature Communications》上报道，芜菁花叶病毒（TuMV）编码的NIb蛋白能直接靶向NPR1，并通过阻止NPR1与SUMO3的互作和后继的苏木化修饰，以抑制水杨酸介导的抗病毒反应（Liu et al., 2023）。在此基础上，本研究针对不同类型的植物病毒是否也能编码蛋白靶向NPR1并对其功能，这一重要科学问题展开研究。首先，团队以正义RNA病毒——苜蓿花叶病毒（AMV）和马铃薯X病毒（PVX），单链DNA病毒——甜菜严重曲顶病毒（BSCTV）、以及负义RNA病毒——马蹄莲褪绿斑点病毒（CCSV）为材料，比较分析了它们对野生型、NPR1过表达和npr1敲除突变体的侵染能力以及水杨酸处理对各病毒的影响，结果发现水杨酸信号通路具有重要的广谱抗病毒作用。

进一步研究发现，AMV编码的CP蛋白、BSCTV编码的V2蛋白、PVX编码的RdRp蛋白和CCSV编码的NSs蛋白都能与NPR1直接互作。

并且AMV的CP蛋白通过招募Skp1/cullin1/F-box（SCF）E3连接酶的核心成分Skp1，诱导NPR1的降解，而BSCTV的V2蛋白通过招募核输出因子ALY蛋白，抑制NPR1进入细胞核。

总之，本研究揭示了水杨酸信号通路的广谱抗病毒功能，以及不同类型植物病毒靶向并抑制NPR1介导的免疫反应的分子机制，为后续利用NPR1开发广谱抗病毒策略奠定了理论基础。

东北农业大学在读博士生姜雪和已毕业硕士生杨英帅为该论文的共同第一作者，植物保护学院程晓非教授和武晓云副教授为该论文的通讯作者，东北农业大学为第一署名单位。生命科学学院李勇教授、农学院武小霞教授和植物保护学院教师季苇芹，吉林省农业科学院王永志研究员，西班牙国立生物技术中心的Bernardo Rodamilans博士和Juan Antonio García研究员参与了本研究。本研究得到了国家自然科学基金优秀青年项目（32022071）、十四五重点研发计划（2023ZD04036-4）、黑龙江省省属本科高校“优秀青年教师基础研究支持计划”（YQJH2023186）和东北农业大学领军人才支持计划（NEAU2023QNLJ-010）的联合资助。