P1蛋白是多数马铃薯Y病毒科（Potyviridae）病毒+ssRNA基因组翻译产生的第一个蛋白（又称前导丝氨酸蛋白酶），其序列长度和相似性高度变异，长期以来被冠以“神秘病毒蛋白”之称，生物学功能复杂多样。近日，国际病毒学领域权威期刊《Journal of Virology》“基因组复制和病毒基因表达调控”版块在线刊出研究论文“A Zinc Finger Motif in the P1 N Terminus, Highly Conserved in a Subset of Potyviruses, Is Associated with the Host Range and Fitness of Telosma Mosaic Virus”（https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.01444-22）。该研究发现14种马铃薯Y病毒属（Potyvirus）病毒P1蛋白N端重组进化出保守外延结构域-N1（图1）。以百香果重大病毒-夜来香花叶病毒（TelMV）为模式病毒，构建了病毒反向遗传学操作体系（图2），证实N1结构域对病毒侵染模式植物-本氏烟和自然寄主-百香果至关重要（包括复制、胞间移动和系统侵染），推测N1结构域与寄主范围和寄主适应性相关。进而发现N1正调控病毒关键蛋白-HCPro表达丰度（翻译后阶段），增强后者抵御寄主RNAi防御反应的功能。本研究对深入理解Potyviridae病毒P1蛋白分子变异与进化具有重要科学意义。

海南大学硕士生苟贝、戴兆基副教授和博士生秦丽为论文并列第一作者，海南大学崔红光博士和西班牙皇家科学院Adrián A. Valli博士为并列通讯作者。中国农业大学周涛教授、中国热带农业科学研究院沈文涛研究员和海南大学房传营副教授等参与此项研究。

崔红光博士课题组围绕热区作物（海南槟榔、百香果和黄灯笼等）重大Potyviridae病毒，开展病原鉴定与检测、分子变异与进化和基因功能等研究，着重探究该科病毒编码的高度变异前导蛋白酶的生物学功能；近年来以第一或/和通讯作者在知名学术期刊《Annual Review of Virology》（2019），《Journal of Virology》（2016；2021；2023），《Current Opinion in Virology》（2016），《Plant Biotechnology Journal》（2017）和《Phytopathology》（2019；2021；2023）等发表论文多篇。

       该成果也是热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室近期取得的系列重要成果之一。本研究受到海南省自然科学基金和三亚崖州湾科技城等项目资助。

图1. 14种Potyvirus病毒P1蛋白N端进化出保守的外延结构域-N1

 图2. TelMV百香果分离株全长cDNA克隆构建及侵染本氏烟/百香果活性测定