中国农业科学｜海南大学李海燕课题组利用酵母双杂交系统筛选与大豆花叶病毒核内含体蛋白互作的大豆寄主因子

大豆（Glycine max (Linn.) Merr.）作为全球广泛种植的重要粮油饲兼用型作物，富含优质蛋白质和油脂等营养成分，在国民经济中占据重要地位。然而，大豆在生长过程中会频繁遭受多种病原菌的侵袭，危害大豆的产量。由大豆花叶病毒（soybean mosaic virus，SMV）引起的大豆花叶病毒病是全球范围内最为流行的病毒性病害。当大豆感染SMV后，会导致叶片出现皱缩、花叶、卷曲甚至坏死等不同类型的病态症状，进一步导致植株生长受限，主要表现为植株矮化、单株叶面积减少、茎叶和根系的干重降低，很大程度上影响了大豆的产量和品质。因此，明确SMV基因组功能蛋白与寄主蛋白的互作关系，不仅能揭示SMV的致病机制，还可为筛选抗病功能基因、开发应用SMV抗性种质及通过分子育种技术创制抗病大豆新品种提供有效的理论依据和基因资源。

近期，海南大学热带农林学院/南繁学院（三亚南繁研究院）李海燕课题组完成的题为“利用酵母双杂交系统筛选与大豆花叶病毒核内含体蛋白互作的大豆寄主因子”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷19期正式发表。

首先，从大豆花叶病毒病株系SMV-HN中分别克隆NIa-Pro和NIb，将其重组至pGBKT7酵母载体以构建诱饵质粒，通过酵母双杂交文库筛选技术鉴定与2个病毒功能蛋白互作的大豆寄主蛋白。

其次，克隆编码外膜孔蛋白16（outer envelope pore protein 16-1，OEP16）的寄主蛋白基因GmOEP16，并通过酵母双杂交（Y2H）和荧光素酶互补试验（LCA）明确GmOEP16与NIa-Pro和NIb的互作关系。

再次，利用荧光定量PCR分析GmOEP16在SMV侵染和外源激素诱导下的表达模式。

最后，采用病毒诱导的基因瞬时沉默技术（VIGS）对GmOEP16在SMV病程反应中的功能进行验证。

该研究成功构建pGBKT7-NIa-Pro和pGBKT7-NIb诱饵质粒，分别筛选到12个与NIa-Pro和NIb互作的大豆寄主蛋白。

利用Y2H试验，验证NIa-Pro与GmOEP16和GmDEG5，以及NIb与GmOEP16、GmZC3H18和GmAHP1存在相互作用；进一步通过LCA试验，明确GmOEP16与NIa-Pro和NIb均可发生相互作用。

SMV-NIa-Pro与GmOEP16和GmDEG5的酵母双杂交验证

SMV-NIb与GmOEP16、GmZC3H18和GmAHP1的酵母双杂交验证

表达模式分析显示，GmOEP16可以响应SMV的诱导，并可在反应初期快速地响应水杨酸和脱落酸的诱导。

SMV侵染及激素处理下大豆叶片中GmOEP16的相对表达量

VIGS试验表明，有效沉默GmOEP16后，相较于对照组，沉默植株叶片没有出现明显的感病症状，且SMV外壳蛋白（coat protein，CP）基因SMV-CP的表达量显著降低，即大豆增强了对SMV的抗性，说明该基因可负调控大豆对SMV的抗性。

GmOEP16的抗SMV功能分析

综上，该研究成功构建了pGBKT7-NIa-Pro和pGBKT7-NIb诱饵载体，并各筛选得到12个与它们互作的大豆寄主蛋白。其中，GmOEP16与SMV核内含体蛋白NIa-Pro和NIb存在相互作用；GmOEP16可响应SMV的诱导且负调控SMV抗性，促进SMV的侵染。

海南大学南繁学院李海燕教授和井妍副教授为该文共同通讯作者，于哲为第一作者。

该研究获得三亚崖州湾科技城科技专项资助（SCKJ-JYRC-2023-17）、海南省自然科学基金（323RC413，324MS013）、国家自然科学基金（32301921）、海南省研究生创新科研课题（Qhys2024-139）的资助。

全文链接：

《利用酵母双杂交系统筛选与大豆花叶病毒核内含体蛋白互作的大豆寄主因子》

文献引用：

于哲, 周芳雪, 刘润发, 田雅琦, 吉好木哈, 王勇翔, 冯雯蜜, 牟可欣, 井妍, 李海燕. 利用酵母双杂交系统筛选与大豆花叶病毒核内含体蛋白互作的大豆寄主因子[J]. 中国农业科学, 2025, 58(19): 3799-3813.

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