近日，西南大学植物保护学院青玲教授团队在New Phytologist发表题为“Interplay between tobacco curly shoot virus vsiRNA24 and triosephosphate isomerase: implications for Nicotiana benthamiana viral defense”的研究论文，该研究首次阐明了烟草曲茎病毒（TbCSV）衍生的小干扰RNA（TvsiRNA24）通过调节宿主植物糖酵解途径中的关键基因表达，从而促进病毒侵染的机理。
双生病毒能够导致多种经济作物病害，造成严重的产量下降。作为双生病毒科菜豆金色花叶病毒属的一员，TbCSV感染番茄和烟草后会引起叶片卷曲和植株矮化等症状。青玲教授团队的研究显示，TvsiRNA24的表达不仅加剧了病毒感染后的症状，还促进了病毒在植物体内的累积（图1）。
进一步的研究发现， TvsiRNA24靶向糖酵解过程中编码磷酸丙糖异构酶（TPI）的基因。通过qRT-PCR和基因融合荧光技术验证了这一靶向关系，证实TPI是TvsiRNA24的具体作用目标（图2）。
图2 TvsiRNA24靶向并切割NbTPI mRNA
利用遗传转化的方法获得敲低（NbTPIKD）和过表达（NbTPIOE）NbTPI的转基因植株，对病毒侵染后的症状和积累进行分析发现，相较于野生型植株，当TPI表达被抑制时，病毒感染的症状更加严重，病毒量也有所增加；相反，过表达TPI则能减轻症状并降低病毒积累，这表明TPI参与了宿主植物对TbCSV侵染的防御反应（图3）。
对转基因和野生型植株的转录组数据进行分析发现，NbTPIKD植株中下调表达的基因主要富集在与光合作用相关的通路中，NbTPIOE植株中上调表达的基因主要富集在与免疫反应相关的通路中，如植物激素信号转导、MAPK信号通路-植物和植物-病原体相互作用通路（图4）。这些结果提示我们，TPI可能通过调控上述通路中基因的表达来影响植物的生长发育及对TbCSV的防御能力。
该文通讯作者是西南大学植物保护学院青玲教授，博士研究生吴锐和吴根土副教授为论文共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目（32072380）、西南大学2035先导计划（SWU-XDZD22002）、重庆市研究生科研创新项目（CYB23131）和重庆市大学生创新创业训练计划项目（S202310635191）的支持。近年来，西南大学植物病毒基础生物学及其与寄主互作研究团队有关双生病毒编码的主要蛋白和病毒来源小RNA在病毒致病过程中的作用机制的研究成果已陆续发表在Plant Communications，New Phytologist，PLoS Pathogens，Molecular Plant Pathology，Plant disease，Virology等植物病理学主流期刊。
