项目简介：    本项目属农业科学技术学科的应用基础研究领域。项目以在世界范围内造成作物毁灭性危害的双生病毒为研究对象，对双生病毒基因组结构、遗传变异与进化及病毒致病机理开展了研究。主要创新性成果有：

1) 发现了14种双生病毒新种，分别命名为云南烟草曲叶病毒、烟草曲茎病毒、云南南瓜曲叶病毒、赛葵黄脉病毒、假马鞭曲叶病毒、中国胜红蓟黄脉病毒、中国番茄曲叶病毒、中国番木瓜曲叶病毒、广东番木瓜曲叶病毒、一品红曲叶病毒、云南赛葵黄脉病毒、中国黄花捻黄花叶病毒、千里光黄花叶病毒和莲子草黄脉病毒。发现多种双生病毒伴随有卫星DNA分子－DNA，而且DNAβ分子与病毒基因组DNA之间存在共进化关系。

2) 明确了中国番茄黄曲叶病毒只有与卫星DNA共同侵染时才能诱导产生病害症状，卫星DNA可以显著增强病毒DNA在植物中的积累水平；烟草曲茎病毒单独侵染就能产生严重症状，但与卫星DNA共同侵染时可以加重病毒在烟草上的症状；而假马鞭曲叶病毒不含有卫星DNA，病毒能独立致病。

3）明确了中国番茄黄曲叶病毒卫星DNA编码的βC1基因是一个重要致病因子，βC1蛋白能以序列非特异性方式结合单链和双链DNA，并且定位于洋葱表皮细胞及昆虫细胞的细胞核内，而且还是RNA沉默的抑制子。

4）首次证明两种已知的双生病毒基因组之间重组可以产生新病毒并导致病害流行，发现多数双生病毒存在基因组重组现象。

5）首次利用双生病毒卫星DNA分子建立了用于植物基因功能鉴定的基因沉默载体。该技术平台的建立对发掘具自主知识产权的植物基因资源具有重要意义。

本成果共发表学术论文47篇，其中在Plant Journal和Journal of Virology等国际权威刊物上发表论文33篇，被SCI收录33篇，EI收录1篇，被SCI引用454次，其中他引248次，单篇最高被引用137次；获国家发明专利2项；获全国百篇优秀博士论文奖1篇、提名奖1篇；为973计划“农作物重大病虫害成灾机理及调控基础的研究”重大研究成果之一。

主要发现点：  1) 从云南、广西、广东和海南等省发现了14种双生病毒新种，分别命名为云南烟草曲叶病毒、烟草曲茎病毒、云南南瓜曲叶病毒、赛葵黄脉病毒、假马鞭曲叶病毒、中国胜红蓟黄脉病毒、中国番茄曲叶病毒、中国番木瓜曲叶病毒、广东番木瓜曲叶病毒、一品红曲叶病毒、云南赛葵黄脉病毒、中国黄花捻黄花叶病毒、千里光黄花叶病毒和莲子草黄脉病毒。此外，中国番茄黄曲叶病毒和泰国番茄黄曲叶病毒也广泛侵染番茄等作物。发现我国多种双生病毒伴随有新型卫星DNA分子－DNAβ，对DNAβ分子的全基因序列测定表明，所有DNAβ分子都含有由115个核甘酸组成的保守区，并在互补链上编码一个 ORF（βC1），其基因组上还含有长约200个碱基的A-rich区。发现我国双生病毒伴随的DNAβ分子与病毒基因组DNA之间存在共进化关系。（学科分类名称：植物病毒学；代表性论文3、4）

2) 明确了中国番茄黄曲叶病毒只有与卫星DNA共同侵染时才能诱导产生典型的病害症状，卫星DNA可以显著增强病毒DNA在植物中的积累水平；烟草曲茎病毒单独侵染就能产生严重症状，但与卫星DNA共同侵染时可以加重病毒在烟草上的症状；而假马鞭曲叶病毒不含有卫星DNA，病毒能独立致病。（学科分类名称：植物病理学；代表性论文3、9、10）

3）明确了中国番茄黄曲叶病毒卫星DNA编码的βC1基因是一个重要致病因子，βC1蛋白能以序列非特异性方式结合单链和双链DNA，并且定位在洋葱表皮细胞及昆虫细胞的细胞核内，同时还是RNA沉默的抑制子。（学科分类名称：植物病毒学；代表性论文2、8）

4）首次证明两种已知的双生病毒基因组之间重组可以产生新病毒，发现多数双生病毒存在基因组重组现象，基因组重组在病毒进化中起重要作用。（学科分类名称：植物病理学；代表性论文5、6、7）

5）首次利用双生病毒卫星DNA分子建立了用于植物基因功能鉴定的基因沉默载体。该沉默载体可以诱导转基因、内源基因及分生组织特异性表达的基因发生沉默；还可以同时抑制多个基因的表达，并在所有测定的寄主植物上都能诱导高效的基因沉默。该技术平台的建立为大规模进行植物功能基因鉴定提供了技术保障，这对我国发掘具自主知识产权的植物基因资源，进而改良作物具有重要意义。（学科分类名称：植物病毒学；代表性论文1）

主要完成人：  1.   周雪平

发现点1，2，3，4，5的主要贡献人。鉴定了多种双生病毒新种，发现我国多种双生病毒伴随有新型卫星DNA分子－DNAβ，且双生病毒与伴随的卫星DNA之间存在共进化关系, 明确证明两种已知的双生病毒基因组之间重组可以产生新病毒并导致病害流行。在该项目中的工作量占本人工作量的80％。

2.   谢艳

发现点1、2的主要贡献人之一。开展了双生病毒新种的鉴定、基因组变异研究，从云南的番茄、烟草、南瓜等多种作物上共鉴定了5种双生病毒，其中3种为双生病毒新种，发现多数双生病毒存在基因组重组现象。明确了云南烟草曲叶病毒单独能够致病。在该项目中的工作量占本人工作量的100％。

3.   陶小荣

发现点2，5的主要贡献人。明确了DNAβ是中国番茄黄曲叶病毒引起病害典型症状所必需的，建立了利用双生病毒卫星DNAβ沉默载体研究植物功能基因组的技术体系。在该项目中的工作量占本人工作量的100％。

4.   崔晓峰

发现点2，3的主要贡献人。对双生病毒的卫星DNAβ分子的βC1基因的功能开展了研究，明确βC1基因是一个重要致病因子，βC1蛋白能以序列非特异性方式结合单链和双链DNA，并定位于洋葱表皮细胞及昆虫细胞的细胞核内，也是RNA沉默的抑制子。在该项目中的工作量占本人工作量的100％。

5.   钱亚娟

发现点2的主要贡献人之一。明确了中国番茄黄曲叶病毒的卫星DNAβ的βC1基因缺失突变体可以有效复制并稳定地存在于植物组织中。在该项目中的工作量占本人工作量的100％。

10篇代表性论文：  1.   A modified viral satellite DNA that suppresses gene expression in plants/ Plant Journal 38 (5): 850-860

2.   A begomoviral DNAb-encoded protein binds DNA, functions as a suppressor of RNA silencing, and targets to the cell nucleus/ Journal of Virology 79(16): 10764-10775

3.   A DNAβassociated with Tomato yellow leaf curl China virus is required for symptom induction/ Journal of Virology 78(24): 13966-13974

4.   Characterization of DNAb? associated with begomoviruses in China and evidence for co-evolution with their cognate viral DNA-A/ Journal of General Virology 84(1): 237-247

5.   Types of variation in DNA-A among isolates of East African cassava mosaic virus from Kenya, Malawi and Tanzania/ Journal of General Virology 79(11): 2835-2840

6.   Four DNA-A variants among Pakistani isolates of cotton leaf curl virus and their affinities to DNA-A of geminivirus isolates from okra/ Journal General Virology 79(4): 915-923

7.   Evidence that DNA-A of a geminivirus associated with severe cassava mosaic disease in Uganda has arisen by interspecific recombination/ Journal of General Virology 78(8): 2101-2111

8.   Phloem specific promoter from a satellite associated with a DNA virus/ Virus Research 115(2): 150-157

9.   Pathogenicity and stability of a truncated DNAb associated with Tomato yellow leaf curl China virus/ Virus Research 109(2): 159-163

10.  Tobacco curly shoot virus DNAb is not necessary for infection but intensifies symptoms in a host-dependent manner/ Phytopathology 95(8): 902-908