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马铃薯卷叶病毒(PLRV)分布广泛,主要在马铃薯植株上造成危害,导致严重的经济损失。PLRV是黄症病毒科,马铃薯卷叶病毒属的代表种。此病毒属的病毒含有6个ORF,编码6种蛋白,其中的P0蛋白以抑制子的功能为大家所知。近年来,虽然有大量的此属病毒P0抑制子的研究报道,而关于此蛋白抑制基因沉默的作用机制仍然不十分清楚。本研究的对象是PLRV内蒙古分离物P0(以下简称POPL-IM),通过农杆菌共浸润瞬时表达系统确认了其是一个强的RNA沉默抑制子。通过POPI-IM与之前报道的弱抑制子PLRV荷兰分离物PO (POPI-NL)氨基酸序列比对,发现两种PO之间仅有五个氨基酸的差异,在对POPL-IM的这五个氨基酸互换突变体鉴定发现,这些单突变体对抑制子的活性未产生影响。同时,将这五个氨基酸同时进行了互换突变,此突变体氨基酸序列与POPI-NL完全一致,其抑制子的活性与野生型的POPL-IM没有差异。将这五个氨基酸分别突变成A,发现第102位的S和第228位的Ⅰ突变成A后,导致抑制子活性降低。本研究第一次明确了PLRV PO的类似F-box的模体为第76-95位的76LPRHLHYECLEWGLLCGTHP95,而不是之前报道的第59-77位的区域,并且证明了第76位的L一旦突变成A后,其抑制子活性完全丧失。在对马铃薯卷叶病毒属PO的C端FWR保守序列的验证中,发现POPL-IM第220位F氨基酸突变成R后,由于氨基酸极性改变也使得PO的抑制子活性丧失。本研究还对POPL-IM中马铃薯卷叶病毒属其它抑制子PO所没有的类似WG/GW的模体--W87/G88和G139/W140/G141进行了功能鉴定。其中,前一个WG序列位于类似F-box的模体中,其任何一个氨基酸的突变或者互换都使POPL-IM不能发挥抑制子功能。而后一个GWG序列,只有将其中的W突变成A后,POPI-LM抑制子活性几乎完全丧失,其它的A替换突变体或者三个氨基酸相互换位,POPL-IM抑制子活性则都不受影响。对PoPL-IN及其突变体进行生物学检测,发现POPL-IM抑制了次级siRNA的产生。对POPL-IM作用机制进行初步的研究,发现POPL-IM和具有抑制活性的突变体能够介导寄主蛋白AGO1的降解。由于有较多关于马铃薯卷叶病毒P0通过类似F-box的模体与SKP1互作的报道,但是本研究的实验结果显示,无论在酵母中还是在植物体中,POPL-IM都不与NbSKPl发生互作。同时,本文还鉴定了豌豆轻型褪绿病毒(PMCV)中国分离物编码的PO蛋白具有强的RNA沉默抑制功能,并且确定了影响其抑制子活性的关键氨基酸第62、63位LP基序。此结果再次证明了马铃薯卷叶病毒属PO中类似F-box的模体的重要性。PMCV的PO是已知的马铃薯卷叶病毒属中最大的P0蛋白,其全长为271aa,因此对其N端和C端分别进行缺失突变,发现其N端缺失20aa完全破坏了此蛋白抑制子的活性,而C末端缺失41aa仍然保持了抑制子活性,说明了N端氨基酸对其抑制子功能的重要性。本论文主要是对马铃薯卷叶病毒属两种病毒的P0蛋白进行了抑制子功能分析,并且定位了影响抑制子功能的关键氨基酸,特别是PLRV PO中还发现了此属病毒的抑制子P0没有的类似WG/GW的模体。这些定位结果以及对POPI-IM作用机制的初步研究结果,丰富了马铃薯卷叶病毒属P0抑制子功能的多样性,同时也为P0作用机理的最终揭示提供了重要参考数据。