水稻病毒与介体昆虫互作研究团队

  发布时间: 2019-03-20   信息员:   


稻病毒与介体昆虫互作研究团队是福建农林大学植物病理学二级博士点、闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室、国家植物病理学重点学科、福建省植物病毒学重点实验室所属的研究团队。本团队围绕我国水稻生产上由介体昆虫传播的病毒病,深入研究水稻病毒与介体昆虫之间的互作关系,解析介体昆虫传播水稻病毒并流行发生的机制,为农业生产提供服务和指导。本团队将学科建设与人才培养紧密结合,建立了介体昆虫细胞培养平台,形成了国内具有明显优势和特色的研究方向。


研究方向和领域

1.水稻病毒在介体昆虫体内的侵染机制

已报道的植物病毒80%由介体昆虫传播,而目前在我国发生的水稻病毒均由介体飞虱和叶蝉以持久增殖型方式传播,病毒在介体昆虫内的侵染、介体昆虫的迁飞和流行直接关系着病毒病的流行与发生。明确病毒在介体昆虫内的侵染机制,是制定病毒病有效防治方法的必要前提,已成为国内外研究的热点。本团队一直以来围绕水稻病毒在昆虫体内增殖这一关键问题,从病毒的侵入、复制、扩散、经卵传播等方面开展了系统和深入的研究,以昆虫培养细胞为平台,将免疫荧光标记和电镜切片技术与分子生物学相结合,直观地阐明了7种水稻病毒在其介体昆虫体内的侵染循回路径,解析了病毒参与复制的关键因子及病毒原质形成模型,明确了病毒借助自身编码蛋白形成管状结构突破组织和膜屏障实现昆虫体内扩散的机制,为建立有效的防控策略提供了重要的研究成果。

2. 水稻病毒与介体昆虫的蛋白互作

植物病毒与介体昆虫之间存在进攻与防御的互作关系,介体昆虫的天然免疫屏障及组织和膜屏障抵御病毒的侵染,病毒通过自身编码蛋白如沉默抑制子调控寄主蛋白而实现反防御,同时通过病毒蛋白与介体因子的互作实现病毒的侵染。本团队在国家自然科学基金、973项目、以及省自然科学基金等项目的资助下,利用dsRNA诱导的RNAi技术,酵母双杂交技术等,从介体昆虫的天然免疫机制、细胞调亡机制及蛋白互作方面深入分析病毒与介体昆虫之间的互作关系,已明确灰飞虱RNAi途径调控南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)在昆虫体内的增殖,水稻矮缩病毒Pns10蛋白与次要介体电光叶蝉胞质型actin的特异性互作限制了病毒在昆虫体内的扩散,进一步揭示了昆虫天然免疫屏障及蛋白互作差异导致病毒与介体昆虫亲和性差异的机理。

团队成员

魏太云:团队负责人,研究员,博硕士生导师,病毒与介体昆虫的互作机制

陈红燕:副研究员,病毒在介体昆虫培养细胞中的侵染机制

陈  倩:副研究员,硕士生导师,水稻病毒的增殖机理

贾东升:副研究员,硕士生导师,水稻病毒的协生机制

张晓峰:副教授,硕士生导师,水稻病毒的侵染机制

卫  静副教授,硕士生导师,水稻病毒与介体昆虫的互作机制

毛倩卓:实验师,硕士生导师,水稻病毒的垂直传毒机理

吴  维:助理实验员,共生菌水稻病毒的互作机理


、在研的主要课题  

1. 国家自然科学基金面上项目,31870148,水稻条纹花叶病毒和水稻瘤矮病毒在介体昆虫体内协生作用机制研究,2019.1-2022.1259万元;

2. 国家自然科学基金面上项目,31871931,水稻黄矮病毒M蛋白调控黑尾叶蝉多胺合成途径的分子机制,2019.1-2022.1259万元;

3. 国家自然科学基金面上项目,31870149,水稻瘤矮病毒通过影响介体叶蝉唾液蛋白合成和分泌促进病毒高效传播的机制,2019.1-2022.1259万元;

4. 科技部重点研发项目子课题,2018YFD0201500,柑橘黄龙病病原-媒介-寄主互作及新型防控技术研究,2018.7-2020.1236万元;

5. 国家自然科学基金面上项目,31770166,卵黄原蛋白介导水稻矮缩病毒利用共生菌突破介体经卵传播屏障的机制,2018.1-2021.1264万元;

6. 国家自然科学基金重点项目,31730071,叶蝉精子介导病毒垂直传播导致水稻瘤矮病毒在我国常态流行的机制,2018.1-2022.12300万元;

7. 国家自然科学基金面上项目,叶蝉共生菌介导水稻矮缩病毒经卵传播的机制(31571979),2016.1-2019.1265万元;

8. 福建省杰出青年科学基金项目,水稻瘤矮病毒利用细胞凋亡在介体昆虫内持久增殖的机制(2017J06011),,2017.4-2020. 430万元;

9. 国家自然科学基金青年项目,利用叶蝉细胞瞬时表达系统研究水稻瘤矮病毒在介体细胞内的增殖机制(31601602),2017.1-2019.1220万元;


、团队主要指导老师简介

团队带头人:魏太云博士生导师,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,第二批科技部“万人计划”创新人才,国家“百千万人才工程”人选,国家有突出贡献中青年专家,享受国务院政府特殊津贴人员,科技部“中青年科技创新领军人才”,教育部“创新团队”带头人,教育部“新世纪优秀人才支持计划”人选,福建省高校领军人才、福建省首批“百人计划”人选、“闽江学者”特聘教授,第七届教育部科技委学部委员、第八届“福建青年五四奖章”获得者,第十三届福建青年科技奖和第二十一届运盛青年科技奖入选者。现担任福建农林大学植物保护学院院长、福建省植物病毒学重点实验室主任。2003年于福建农林大学获农学博士学位。2003-2006年,以日本学术振兴会海外特别研究员的身份,在日本国立农业研究中心从事水稻病毒病的研究。2006-2009年,在加拿大农业与农业食品部从事植物病毒病研究。20099月回国被聘为“闽江学者”特聘教授。目前主持973项目课题、国家自然科学基金杰出青年基金、重点项目和面上项目,霍英东基金,教育部科学技术重点基金,福建省杰出青年基金等项目。近5年以通讯或第一作者在Nature Communications, Nature MicrobiologyAnnual review of PhytopathologyPLoS PathogensJournal of Virology著名刊物上发表SCI论文40余篇。多次应邀在北京世界生命科学大学和植物与生物互作国际会议上做特邀报告。担任国际病毒分类委员会(ICTV)成员、《植物病理学报》、《病毒学报》和《武夷科学》编委,是第十四届国家自然科学基金委生命科学部专家评审组成员,中国植物保护学会热带作物病虫害防治专委会常务委员,中国微生物学会病毒学专业委员会青年委员会委员,中国植物保护学会青年工作委员会委员,中国植物病理学会青年委员会副主任委员。承担硕士研究生课程《分子植物病毒学》的教学。

在教学工作和人才培养上,先后培养博士10人、硕士40人,博士后1人,指导的博硕士研究生获研究生国家奖学金3人,获福建农林大学优博支持计划2人,指导的本科生获福建农林大学挑战杯大学生课外科技作品竞赛一等奖1项。

联系方式:weitaiyun@fafu.edu.cn


指导教师:陈倩,女,博士,副研究员,硕士生导师。现就职于福建农林大学植物保护学院植物病毒研究所。福建省杰出青年基金获得者,福建农林大学“金山学者”青年拔尖人才,福建农林大学优秀博士学位论文基金获得者。主持福建省杰出青年基金、国家自然科学基金青年基金、福建省自然科学基金面上项目、福建农林大学优秀博士学位论文基金等项目,是国家级大学生创新创业项目的指导老师。也是国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目、面上项目、以及973计划、863等项目的研究骨干。近5年以第一作者在PLoS Pathogens等有影响的刊物上发表SCI论文7篇,影响因子累计30。在2015年福建省植保科技学术年会、中国植物病理学会病毒专业委员会与生物技术专业委员会2014年学术年会做大会报告、在“中国植物病理学会”20112012年学术年会做分会报告、“海峡两岸植物病理学与昆虫学研究生论坛”做会议报告。并且获得“第十一届福建省自然科学优秀学术论文”一等奖,取得国家授权发明专利4项。

联系方式:chenqian_07@126.com


指导老师:贾东升, 男,博士,福建农林大学植物保护学院副研究员,硕士生导师2008年获西北农林科技大学作物遗传育种专业硕士学位,2013年获福建农林大学植物病理学专业博士学位2014年入选福建农林大学金山学者青年学术新秀。主要从事水稻病毒与介体昆虫的互作机理研究。针对近年来发生在我国新发生的南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV),阐述了SRBSDV在介体白背飞虱体内的侵染循回途径、复制机制、扩散机理以及水稻矮缩病毒(RDV)的经卵传播机制。相关研究成果Nature Microbiology, Current Opinion in Virology, Journal of Virology, Journal of General Virology等病毒学专业刊物以第一作者或参与发表学术论文30余篇,其中SCI论文24。目前水稻病毒与介体蛋白的互作机制为研究方向,承担国家自然科学基金、省部级和校级科研项目7项。承担本科课程《植物病毒学》的教学。

联系方式: jiadongsheng2004@163.com


指导教师:张晓峰,男,19849月生,福建农林大学植物保护学院副教授,硕士生导师。2013年获中国农业大学微生物学博士学位。主要从事植物病毒与寄主植物互作、植物抗病毒机理、水稻病毒与介体昆虫的互作机理研究。目前研究课题主要是弹状病毒水稻黄矮病毒RYSV在宿主叶蝉侵染途径以及虫体内抗病的机制。承担国家自然科学基金(31601602)、省部级科研项目2项。在PLoS Pathogens, Journal of VirologyScientific reporters等病毒学专业刊物以第一作者或参与发表SCI论文10余篇。 承担本科生课程《植物病毒学》的教学。

联系方式:zhangxiaofeng911@163.com

指导教师:卫静,女,博士,福建农林大学植物保护学院植物病毒研究所副教授。2015年获浙江大学农业与生物技术学院博士学位,并被评为浙江大学大学优秀毕业生。2015-2017年在美国康奈尔大学博伊斯汤普森研究所从事博士后研究。20183月加入植物保护学院。目前主持国家自然科学基金项目1项,入选中国科协第四届青年人才托举工程项目和福建农林大学校杰青项目。主要从事植物-病毒-介体昆虫互作研究。近五年研究成果主要发表于PNAS, Nature Communications, Journal of Virology等杂志上。

联系方式:weijing0306@163.com

指导教师:毛倩卓,女,博士,福建农林大学植物保护学院植物病毒研究所实验师。2017年获福建农林大学植物病理学博士学位,并被评为福建省优秀博士论文。主要充实植物病毒的电镜观察研究,目前主持国家自然科学基金面上项目1项,入选福建农林大学校杰青项目。近五年研究成果主要发表于Nature Communications, Journal of Virology等杂志上发表多篇论文

联系方式:hermione9@163.com


、近5年代表性论著

 1. Mao Q, Wu W, Liao Z, Li J, Jia D, Zhang X, Chen Q, Chen H, Wei J,Wei T. Viral pathogens hitchhike with insect sperm for paternal transmission. Nature Communications, 2019.2.27                

 2. Chen Y, Chen QLi M, Mao Q, Chen H, Wu W, Jia D, Wei T, Chen Y, Wei T. Autophagy pathway induced by a plant virus facilitates viral spread and transmission by its insect vector. PLoS Pathogens, 2017.11, 13(11): 0~e1006727.                                                      

 3. Zhao Ping; Sun Xiang; Li Pan; Yue Yue; Sun Jiatao; Wei Jing; Wei Taiyun; Jia Dongsheng. Infection characteristics of Rice stripe mosaic virus in the body of the vector leafhoppers. Front. Microbiol. 2019.1.14, 9: 3258                                          

 4. Wu W, Huang L, Mao Q, Wei J, Li J; Zhao Y, Zhang Q, Jia D, Wei T. Interaction of viral pathogen with porin channels on the outer membrane of insect bacterial symbionts mediates their joint transovarial transmission. Phil. Trans. R. Soc. B. 92019, 374: 20180320.     

 5. Wei J, Jia D, Mao Q, Zhang X, Chen Q, Wu W, Chen H, Wei T. Complex interactions between insect-borne rice viruses and their vectors. Curr Opin Virol. 2018, 33:18-23.   

 6. Jia D, Chen Q, Mao Q, Zhang X, Wu W, Chen H, Yu X, Wang Z, Wei T* . Vector mediated transmission of persistently transmitted plant viruses. Current Opinion in Virology. 2018, 28:127-132.

 7. Jia D, Mao Q, Chen Y, Liu Y, Chen Q, Wu W, Zhang X, Chen H, Li Y, Wei T. Insect symbiotic bacteria harbours viral pathogens for transovarial transmission. Nature Microbiology, 2017, 2: 17025.

 8. Jia D, Mao Q, Chen Y, Liu Y, Chen Q, Wu W, Zhang X, Chen H, Li Y, Wei T. Insect symbiotic bacteria harbour viral pathogens for transovarial transmission. Nature Microbiology, 2017, 2: 17025. DOI: 10.1038/nmicrobiol.2017.25.

 9. Chen Q, Zhang L, Zhang Y, Mao Q, Wei T. Tubules of plant reoviruses exploit tropomodulin to regulate actin-based tubule motility in insect vector. Scientific Reports, 2017, 7:38563.

 10. Wei T, Yi L. Rice reoviruses in insect vectors. Annual Review of Phytopathology, 2016, 54:99-120.

 11. Chen Q, Wei T. Viral receptors of the gut: insect-borne propagative plant viruses of agricultural importance.. Current Opinion in Insect Science, 2016, 16:9-13. Lan H, Wang H, Chen Q, Chen H, Jia D, Mao Q, Wei T. Small interfering RNA pathway modulates persistent infection of a plant virus in its insect vector[J]. Scientific Reports, 2016, 6:20699.

 12. Lan H, Chen H, Liu Y, Jiang C, Mao Q, Jia D, Chen Q, Wei T. Small interfering RNA pathway modulates initial viral infection in the midgut epithelium of insect after ingestion of virus.. Journal of Virology, 2016. ;90(2):917-929.

 13. Jia D, Han Y, Sun X, Wang Z, Du Z, Chen Q, Wei T. The speed of tubule formation of two fijiviruses corresponds with their dissemination efficiency in their insect vectors. Virology Journal, 2016, 13(1):174.

 14. Chen Y, Lu C, Li M, Wu W, Zhou G, Wei T. Adverse effects of rice gall dwarf virus upon its insect vector Recilia dorsalis (Hemiptera: Cicadellidae). Plant Disease, 2015, 100(4): 784-790.  

 15. Zheng L, Chen H, Liu H, Xie L, Wei T. Assembly of viroplasms by viral nonstructural protein Pns9 is essential for persistent infection of rice gall dwarf virus in its insect vector. Virus Research, 2015, 196:162-169.

 16. Chen Q, Zhang L, Chen H, Xie L, Wei T. Nonstructural protein Pns4 of rice dwarf virus is essential for viral infection in its insect vector. Virology Journal, 2015, 12(1):211.

 17. Chen Q, Wang H, Ren T, Xie L, Wei T. Interaction between nonstructural protein Pns10 of rice dwarf virus and cytoplasmic actin of leafhoppers is correlated with insect vector specificity. Journal of General Virology, 2015, 96(4):933-938.

 18. Chen Q, Chen H, Jia D, Mao Q, Xei L, Wei T. Nonstructural protein Pns12 of rice dwarf virus is a principal regulator for viral replication and infection in its insect vector. Virus Research, 2015, 210(1):54-61.

 19. Huo Y, Liu W, Zhang F, Chen X, Li L, Liu Q, Wei T, Fang R, Wang X. The transovarial transmission of a plant virus is mediated by vitellogenin of its insect vector. PLoS Pathogens. 2014, e1003949.

 20. Jia D, Mao Q, Chen H, Wang A, Liu Y, Wang H, Xie L, Wei T(corresponding author). Virus-induced tubule: a vehicle for rapid spread of virions through basal lamina from midgut epithelium in the insect vector. Journal of Virology. 2014, 88(18):10488-10500.

 21. Zheng L, Mao Q,  Xie L, Wei T. Infection route of rice grassy stunt virus, a tenuivirus, in the body of its brown planthopper vector, Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae) after ingestion of virus. Virus Research, 2014, 188: 170-173.

 22. Zheng L, Chen H, Liu H, Xie L, Wei T(corresponding author). Assembly of viroplasms by viral nonstructural protein Pns9 is essential for persistent infection of rice gall dwarf virus in its insect vector. Virus Research, 2015, 196:162-169.

 23. Xia X, Mao Q, Wang H, Zhou B, Wei T. Replication of Chinese sacbrood virus in primary cell cultures of Asian honeybee (Apis cerana). Archives of Virology, 2014, 159: 3435-3438.

 24. Xia X, Zhou B, Wei T. Complete genome of Chinese sacbrood virus from Apis cerana and analysis of the 3C-like cysteine protease. Virus Genes. 2015, DOI: 10.1007/s11262-014-1154-9.

 25. Chen H, Zheng L, Mao Q, Liu Q, Jia D, Wei T. Development of continuous cell culture of brown planthopper to trace the early infection process of oryzaviruses in insect vector cells. Journal of Virology. 2014, 88(8): 4265-4274.

 26. Wu W, Zheng L, Chen H, Jia D, Li F, Wei T. Nonstructural Protein NS4 of Rice stripe virus plays a critical role in viral spread in the body of vector insects. PLoS One. 2014, 9:e88636.

 27. Wang Y, Mao Q, Liu W, Mar T, Wei T, Liu Y, Wang X. Localization and distribution of wheat dwarf virus in its vector leafhopper, Psammotettix alienus. Phytopathology, 2014, 104:897-904.

 28. Ma Y, Wu W, Chen H, Liu Q, Jia D, Mao Q, Chen Q, Wu Z, Wei T. An insect cell line derived from the small brown planthopper supports replication of rice stripe virus, a tenuivirus. Journal of General Virology. 2013, 94:1421-5.

 29. Mao Q, Zheng S, Han Q, Chen H, Ma Y, Jia D, Chen Q, Wei T. New model for the genesis and maturation of viroplasms induced by fijiviruses in insect vector cells. Journal of Virology. 2013, 87:6819-28.

 30. Wei T, Zhang C, Hou X, Sanfaçon H, Wang A. The SNARE protein Syp71 is essential for turnip mosaic virus infection by mediating fusion of virus-induced vesicles with chloroplasts. PLoS Pathogens. 2013, 9:e1003378.

 31. Chen H, Zheng L, Jia D, Zhang P, Chen Q, Liu Q, Wei T. Rice gall dwarf virus exploits tubules to facilitate viral spread among cultured insect vector cells derived from leafhopper Recilia dorsalis. Frontiers of Microbiology. 2013, 4:206.

 32. Chen Q, Chen H, Mao Q, Liu Q, Shimizu T, Uehara-Ichiki T, Wu Z, Xie L, Omura T, Wei T. Tubular structure induced by a plant virus facilitates viral spread in its vector insect. PLoS Pathogens. 2012, 8:e1003032.

 33. Shimizu T, Nakazono-Nagaoka E, Akita F, Wei T, Sasaya T, Omura T, Uehara-Ichiki T. Hairpin RNA derived from the gene for Pns9, a viroplasm matrix protein of Rice gall dwarf virus, confers strong resistance to virus infection in transgenic rice plants. Journal of Biotechnology. 2012, 157:421-427.

 34. Jia D, Chen H, Zheng A, Chen Q, Liu Q, Xie L, Wu Z, Wei T. Development of an insect vector cell culture and RNA interference system to investigate the functional role of fijivirus replication protein. Journal of Virology. 2012, 86:5800-7.

 35. Jia D, Chen H, Mao Q, Liu Q, Wei T. Restriction of viral dissemination from the midgut determines incompetence of small brown planthopper as a vector of Southern rice black-streaked dwarf virus. Virus Research. 2012, 167:404-8.

 36. Jia D, Guo N, Chen H, Akita F, Xie L, Omura T, Wei T. Assembly of the viroplasm by viral non-structural protein Pns10 is essential for persistent infection of rice ragged stunt virus in its insect vector. Journal of General Virology. 2012, 93:2299-309.

 37. Yuan Z, Chen H, Chen Q, Omura T, Xie L, Wu Z, Wei T. The early secretory pathway and an actin-myosin VIII motility system are required for plasmodesmatal localization of the NSvc4 protein of Rice stripe virus. Virus Research. 2011, 159:62-68.

 38. Chen H, Chen Q, Omura T, Uehara-Ichiki T, Wei T. Sequential infection of Rice dwarf virus in the internal organs of its insect vector after ingestion of virus. Virus Research. 2011, 60:389-394.

 39. Liu Y, Jia D, Chen H, Chen Q, Xie L, Wu Z, Wei T. The P7-1 protein of southern rice black-streaked dwarf virus, a fijivirus, induces the formation of tubular structures in insect cells. Archives of Virology. 2011, 156:1729-1736.

 40. Xiaofeng Zhang, Xiuchun Zhang, Kunxin Wu, Zhixin Liu, Dawei Li, and Feng Qu. Incomplete DRB4-dependence of the DCL4-mediated antiviral defense. Scientific reports. 2016, 6: 39244.

 41. Xiaofeng Zhang, Jiangbo Guo, Xiuchun Zhang, Tea Meulia, Dawei Li, Laurence V. Madden, Feng Qu. Random enrichment of few viral variants in plants infected with a multi-variant mix of a virus is attributable to superinfection repression. Scientific reports. 2015, 5: 15346.

 42. Xiaofeng Zhang, Xiaofei Zhao, Yanjing Zhang, Shaofang Niu, Chenggui Han, Jialin Yu, Dawei Li. N-terminal basic amino acid residues of Beet black scorch viruscapsid protein play a critical role in virion assembly and systemic movement. Virology Journal. 2013, 10: 200.


、联系方式

通讯地址:福州仓山区上下店路15福建农林大学(350002

魏太云 Tel: 13665068990.E-mail: weitaiyun@fafu.edu.cn

贾东升 Tel: 13950490293.E-mail: jiadongsheng2004@163.com

陈  倩 Tel: 13609518886.E-mail: chenqian_07@126.com

张晓峰 Tel: 15060089121.  E-mail:zhangxiaofeng911@163.com

卫  静 Tel: 18050333961.  E-mail: weijing0306@163.com

毛倩卓 Tel: 15060065217.  E-mail:hermione9@163.com