近日，作物有害生物功能基因组研究创新团队在国际知名期刊《新植物学家（New Phytologist）》在线发表研究论文“Nuclear exportin 1 facilitates turnip mosaic virus infection by exporting the sumoylated viral replicase and by repressing plant immunity”。该论文发现了植物中的细胞核输出蛋白XPO1能够将苏木化修饰的病毒复制酶NIb从细胞核转运至细胞质囊泡中，从而启动病毒复制、促进病毒的侵染。
马铃薯Y病毒科病毒是种类最多的植物RNA病毒，在全球的马铃薯、大豆、油菜、桃和白菜等粮食作物、经济作物、果树和蔬菜上造成严重的经济损失。芜菁花叶病毒（TuMV）是该科病毒的代种，主要侵染十字花科蔬菜。TuMV的复制酶NIb蛋白存在于细胞核中，然而，TuMV在细胞质中的囊泡中进行复制。NIb作为病毒复制的核心组分需要多种寄主因子参与。为了明确哪些寄主因子参与这些过程，作物有害生物功能基因组研究创新团队以TuMV NIb为诱饵，筛选出本氏烟和拟南芥的细胞核输出蛋白XPO1能够直接结合NIb蛋白。
研究发现XPO1的N端的核输入结构域importin-beta和C端的核输出结构域CRM1分别负责NIb的核输入和核输出，苏木化修饰是XPO1介导NIb输出细胞核的关键分子开关，XPO1能够输出在细胞核中发生苏木化修饰的NIb及其他植物因子并转运到囊泡中，从而启动病毒复制、促进病毒的侵染。此外，XPO1对调控植物病害抗性的关键基因 NPR1 诱导的植物防卫反应中也发挥了重要作用。将 XPO1 突变后能阻止多种植物RNA病毒的复制，使植物获得广谱抗病毒特性。该研究阐明了XPO1介导RNA病毒复制酶从细胞核转运至细胞质启动病毒复制的机制，并为植物广谱抗病性提供了靶点。
中国农业科学院植物保护研究所博士生张明振为论文的第一作者，中国农业科学院植物保护研究所的李。方。方研究员为该论文的通讯作者，中国农科院植保所周雪平教授参与了相关工作。该研究得到国家自然科学基金项目的资助。
原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/share/BFTQZQTDMKAGUVAXEGUV?target=10.1111/nph.17657.
日期：2021-08-06
