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南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV）隶属呼肠孤病毒科（Reoviridae）斐济病毒属（Fijivirus）,该病毒由迁飞性害虫白背飞虱以持久增殖型方式传播;近年来,由SRBSDV引发的水稻矮缩病给中国南部、越南、日本等地的水稻造成了极大危害。水稻锯齿叶矮缩病毒（Rice ragged stunt virus,RRSV）是呼肠孤病毒科（Reoviridae）水稻病毒属（Oryzavirus）成员,由迁飞性害虫褐飞虱以持久增殖型方式传播;RRSV长期广泛分布于中南半岛及我国南部稻区,由该病毒引发的水稻矮缩病仅在部分年份、局部地区严重成灾;近年来,由RRSV引发的矮缩病呈明显加重为害的趋势。本实验室前期研究发现,在我国南方稻区,上述两种病毒呈现较普遍的复合侵染现象,且在复合侵染的水稻植株体内发生协生互作,但两病毒协生互作的分子机理尚不清楚。本研究对上述两种病毒协生的机理进行了探索,获得如下研究结果:1.进一步明确了两病毒协生的表型。人工接种试验表明,两病毒复合侵染显著加重了病害症状,使得植株极度矮化,约为单一病毒侵染植株的二分之一。复合侵染植株体内,两病毒基因表达水平和病毒蛋白积累量均显著高于单一病毒侵染,接种15天（days post infection,dpi）后复合侵染的水稻病株中SRBSDV-P10和RRSV-Pns10m RNA的积累量分别比单独侵染植株提高了2.6倍和8.9倍;接种30 dpi时复合侵染水稻植株中SRBSDV-P6蛋白的积累量较单独侵染提高了约1倍以上。上述结果进一步证实两病毒在复合侵染的水稻植株体内发生了协生作用。2.明确了单独及复合侵染时水稻植株体内两病毒来源的小RNA（vsi RNA）的谱型特征。病毒侵染15 dpi时,复合侵染条件下,来源于SRBSDV与RRSV的vsi RNA数量分别较单独侵染下调了约6.86倍和3.2倍;但无论单独还是复合侵染,SRBSDV来源的vsi RNA长度占优的vsi RNA均为21 nt和22 nt;而RRSV来源的vsi RNA长度占优的为20 nt、21 nt和22 nt,其中20 nt占比最高,复合侵染显著提高20 nt vsi RNA占比并减少21 nt vsi RNA占比。复合侵染时,两病毒vsi RNA正负链偏好性及生成热点不发生改变,但5′端碱基偏好性发生了改变。3.发现RRSV P6在两病毒协生互作中发挥重要作用。在水稻中,转基因诱导表达RRSV P6,在单一病毒侵染时,显著增加SRBSDV的积累量,却显著减少RRSV的积累量（15 dpi）;但在复合侵染时,两病毒积累量均未受到影响。而转基因组成型表达SRBSDV P1、P6和P7-1,无论是在单一病毒侵染或两病毒复合侵染条件下,均不能促进RRSV的增殖,但在SRBSDV单独侵染时,P6可在蛋白水平上增加SRBSDV的积累量（30dpi）,P7-1可在RNA水平和蛋白水平上增加SRBSDV的积累量（30 dpi）。在本生烟中,浸润表达RRSV P6的PVX重组质粒,能显著增加PVX在植株体内的积累量。4.揭示了两病毒单独及复合侵染对水稻RNAi通路关键蛋白基因表达水平的影响。通过RT-q PCR分析发现,两病毒单独及复合侵染对水稻RNA沉默（RNAi）途径关键蛋白基因的表达水平均产生显著影响,但调节模式各不相同。对该途径中16个关键蛋白基因的检测结果表明,受SRBSDV单独侵染后,仅Os DCL2a被显著下调表达,其余基因表达水平均不发生显著改变。受RRSV单独侵染后,Os AGO1d、Os AGO2、Os RDR1、Os RDR2、Os RDR3、Os RDR4和Os RDR6均被显著上调表达;而Os DCL2a、Os DCL2b和Os DCL4被显著下调表达。受两病毒复合侵染后,与SRBSDV单独侵染相比,Os AGO1d被显著上调表达;与RRSV单独侵染相比,Os DCL2a、Os DCL2b、Os DCL3a和Os DCL3b被显著上调表达,而Os RDR1、Os RDR2、Os RDR3和Os RDR6被显著下调表达。5.比较了水稻RNAi通路关键蛋白基因对两病毒增殖量的影响。利用基因编辑技术获得了水稻RNAi途径部分关键蛋白基因的突变体,研究发现,在病毒单独侵染时,Os DCL2b突变可增加SRBSDV的积累量,Os DCL2a突变则显著减少SRBSDV的积累量;Os AGO13、Os AGO1c和Os AGO1d突变显著增加RRSV的积累量,Os DCL2a、Os DCL2b和Os RDR1突变显著减少RRSV的积累量。复合侵染条件下,Os AGO1c突变显著增加SRBSDV的积累量,却减少RRSV的积累量;而Os AGO1d突变则同时减少两病毒积累量。综上,本研究证实了SRBSDV与RRSV复合侵染表现为典型的协生互作,可加重病害症状,提高两病毒在水稻植株体内的积累量,并改变病毒来源小RNA（vsi RNA）的谱型和5′端偏好性,RRSV P6可能在两病毒协生互作中发挥了重要作用。本研究还发现,SRBSDV和RRSV对水稻RNAi抗病途径产生不同的影响,这种影响因复合侵染而发生改变;Os DCL2b和Os DCL2a在应对SRBSDV侵染中发挥重要作用,Os AGO13、Os AGO1c、Os AGO1d、Os DCL2a、Os DCL2b和Os RDR1在应对RRSV侵染中发挥重要作用,而Os AGO1c和Os AGO1d在应对两病毒复合侵染中发挥重要作用。这些研究结果为深入研究两病毒的致病机理及解析两者的互作机制提供了基础。