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芜菁花叶病毒(Turnip Mosaic Virus,TuMV)是马铃薯Y病毒属(Potyvirus)的一员,该属病毒大多是以蚜虫进行非持久方式传播,在多种作物如甘蓝和白菜等均造成重大危害与损失。TuMV为单分子线形正义单链RNA(single-stranded RNA,ssRNA)病毒,编码一个多聚蛋白,并且该多聚蛋白经蛋白酶水解后分为10种病毒蛋白,包括P1、P3、6K1、6K2、HC-Pro、NIa-Vpg、NIa-Pro、NIb、CI、CP以及在P3编码区域中的P3N-PIPO蛋白。其中膜蛋白6K2被证实与病毒的复制囊泡相关,通过参与病毒的复制与运动进而达到利于病毒侵染的目的。本研究通过探究本氏烟中一个未知功能蛋白NbP3IPH与TuMV之间的关系,分析其在抵抗TuMV侵染过程中的功能与作用。首先我们通过对NbP3IPH序列和定位情况进行分析,发现NbP3IPH定位于细胞核和细胞膜以及叶绿体,并通过预测软件预测该序列的前32位氨基酸为叶绿体信号肽;并且感染TuMV后诱导NbP3IPH下调表达;其次利用烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)介导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术系统沉默NbP3IPH,研究发现:在沉默植株中NbP3IPH表达量下调60%,植株表型无明显变化,对沉默植株接种TuMV,发现接种叶上病斑数量比对照植株多,病毒积累量增加,表明NbP3IPH沉默有利于TuMV侵染;此外,采用局部超表达NbP3IPH,再摩擦接种TuMV-GFP,结果发现与对照一侧相比,发病症状较轻,病毒积累量较少,说明超表达NbP3IPH不利于TuMV的侵染,表现出对TuMV的抵抗作用。为了进一步分析NbP3IPH与TuMV病毒蛋白之间的关系,我们通过双分子荧光互补(Bimolecular Fluorescence complementation,BiFC)、酵母双杂交(Yeast two hybrid,Y2H)和免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,Co-IP)实验证实了NbP3IPH和TuMV 6K2的互作关系。同时,共表达NbP3IPH和6K2使6K2的积累量降低,通过自噬抑制剂3-MA、E64d和PepA处理后,抑制了NbP3IPH介导的对6K2蛋白的降解,并且NbP3IPH可以激活自噬小体的产生,同时利用BiFC和Y2H技术验证了NbP3IPH、6K2与ATG5和ATG8f的互作关系,结合上述结果表明NbP3IPH通过介导自噬途径降解了6K2蛋白。综上所述,本研究明确了本氏烟中一个未知功能蛋白NbP3IPH在参与植物抗TuMV侵染过程中的作用机制。NbP3IPH通过与6K2互作介导自噬途径对其的降解,参与了植物对TuMV侵染的抵抗作用,同时这对于深入理解病毒与寄主互作、病毒致病以及植物抗病毒之间的关系具有重要价值。