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大麦黄矮病毒(Barley Yellow Dwarf Viruses;BYDVs)属于黄症病毒科(Luteovirdae)病毒,在全世界均有分布,可侵染150多种单子叶植物,特别是大麦、小麦、燕麦、水稻等多种禾谷类作物。由于此类病毒的侵染和传播会对粮食生产造成一定程度的危害,所以大发生时会造成严重减产。BYDVs基因组为单链正义RNA病毒,基因组含有六个开放阅读框架(ORFs)。已有的研究表明,在病毒传播过程中ORF5编码的通读蛋白(RTP)与蚜虫体内内共生菌产生的GroEL蛋白作用而保护病毒免遭降解。GroEL属于分子伴侣家族中的一类-热激蛋白60(heat-shock protein60, HSP60)。HSP60在细胞生命活动中具有重要的功能。作为一种分子伴侣,其重要的生物功能已日益引起人们的重视,对各分子伴侣的功能研究主要集中在蛋白的折叠、转运、降解等方面。HSP60作为热激蛋白的重要家族,已成为研究的热点。 经过同源蛋白搜索发现,在烟草、小麦中存在与GroEL同源序列很高的蛋白,因此推测该病毒之所以能够系统侵染宿主植物而不被破坏,可能也受到了植物中这种蛋白的保护,该蛋白与GroEL很可能同属于分子伴侣家族中的HSP60。 植物中的这种热激蛋白与RTP是否相互作用及其功能还不清楚。因此本研究根据GenBank中收录的小麦热激蛋白60(HSP60)基因序列设计合成了一对引物,利用RT-PCR方法从小麦RNA中扩增小麦HSP60基因,应用基因重组技术构建pGEX-4T-1-HSP60表达载体,同时把BYDV各基因也克隆到pGEX-4T-1中。pGEX-4T-1中带有编码GST(谷胱甘肽转移酶)的基因,pGEX-4T-1-HSP60表达GST-HSP60融合蛋白,并确定它们是否能在原核细胞中高效表达,为在体内和体外研究小麦HSP60的功能及其与RTP的互作问题奠定基础。 这些研究结果将为进一步深入开展研究小麦热激蛋白60的功能提供重要的线索和依据。预期研究结果的发表将是迄今为止国内外首次有关这方面的报道,同时为根据这些研究所阐明的机理开发新的抗病毒转基因材料和防治病毒病提供理论依据和技术支持。