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植物进化出了细胞表面的免疫受体蛋白（Pattern recognition receptor,PRR）和胞内免疫受体蛋白（Nucleotide-binding leucine-rich repeat receptor,NLR）来识别病原效应因子并进而启动先天免疫系统来抵御病原物的侵染。NLR类受体蛋白作为最大的一类抗性蛋白,其结构主要包括N端结构域、核酸结合结构域（Nucleotide-binding,NB）和富亮氨酸重复的结构域（Leucine-rich repeat,LRR）,根据其N末端结构域不同大致分为N末端含有Toll-白细胞介素1受体（Toll/IL-1 receptor,TIR）结构域的TIR-NBS-LRR和N末端含有卷曲螺旋（Coiled-coil,CC）结构域的CC-NBS-LRR两大类型。NLR免疫受体蛋白识别病原物效应因子并迅速激活下游信号传导途径,引发寄主产生强烈的过敏性程序化坏死反应（Hypersensitive response-programmed cell death,HR-PCD）。虽然目前植物NLR蛋白激活和信号传导的分子细节尚未完全了解,但是针对性的研究已经帮助确定了不同结构域在其中的作用。通常,NLR蛋白C末端的LRR结构域被认为是特异性识别病原效应因子的主要决定因子,然而对于在植物NLR蛋白中负责下游信号传导的区域却一直存在争议,前人不少研究报道称下游抗性和死亡信号的启动主要是由NLR蛋白N末端的结构域TIR或CC介导的,并且TIR/CC结构域的二聚体化对于诱导下游抗性信号具有决定性作用。在本研究中,我们以属于CC-NB-LRR类的番茄免疫受体蛋白Sw-5b作为研究模式,发现其诱导过敏性死亡的信号传导域并不由CC结构域诱导,而是由NB结构域诱导,论文进一步对NB二聚体化及其在诱导HR-PCD中作用进行了进一步的研究。此外,我们也对一个来自中国的莴苣褪绿病毒（Lettuce chlorosis virus,LCV）分离物进行了全长基因组的测定并对其序列进行了分析,为进一步研究毛形病毒对Sw-5b介导的抗性的影响奠定了重要基础:1.免疫受体蛋白Sw-5b诱导过敏性死亡的信号传导域及其作用机制研究为了鉴定番茄免疫受体蛋白Sw-5b NLR诱导过敏性死亡的关键结构域,我们对Sw-5b的N末端结构域（NTD）、CC、NB-ARC和LRR结构域分别在本氏烟中进行了瞬时表达,发现番茄Sw-5b的NB结构域单独就可以诱导HR-PCD。农杆菌浓度梯度实验表明NB诱导的HR-PCD与NB蛋白的表达水平成正比。实时荧光定量PCR实验分析,发现NB结构域的表达诱导抗性途径中的病程相关蛋白（Pathogenesis related protein,PR）的表达,表明Sw-5b NB结构域诱导的HR-PCD是一个主动的抗病防御反应。通过病毒诱导的基因沉默（Virus-induced gene silencing,VIGS）发现NB结构域诱导的HR-PCD依赖于在植物抗病反应过程中起重要作用的SGT1蛋白。进一步通过一系列的缺失突变和NB结构域的三维结构同源建模显示,NB结构域N端和C端区域形成的与ADP结合口袋相关的区域对于诱导HR-PCD是至关重要的。此外,定点诱变分析发现,NB P-loop基序中的K568突变体为R则不再诱导HR-PCD。免疫共沉淀实验（Co-Immunoprecipitation,Co-IP）结果表明野生型NB（NBWT）在植物中可以二聚体化,而NBP-loop K568R突变体则不能二聚体化,也不再诱导HR-PCD。NB P-loop K568R突变体与NBWT共表达并不能干扰NBWT诱导的HR-PCD。另外,我们还发现NB结构域在C端缺少20个氨基酸（NBCΔ20）并不能诱导HR-PCD,但Co-IP结果表明该NB缺失突变体仍能够二聚体化,更为重要的是,NBCΔ20与NBWT的共表达显著干扰NBWT诱导的HR-PCD,表明不能诱导HR-PCD的NBCΔ20与NBWT形成二聚体,进而干扰了下游过敏性死亡的传导与激发。因此,我们推断Sw-5b NB二聚化或多聚体化对于传导和激发下游HR-PCD的信号具有重要作用。另外,激光扫描共聚焦显微镜（Laser scanning confocal microscope,LSCM）分析显示 YFP-NB 定位于细胞质和细胞核内,通过将Sw-5b定位至细胞核与细胞质试验表明,Sw-5b NB结构域诱导的HR-PCD需要NB的细胞质分布。此外,对NB结构域进行Co-IP和质谱鉴定,筛选得到了辅助蛋白NRCs,进一步研究发现NRCs对NB诱导的过敏性坏死反应是必需的。综上所述,本研究发现Sw-5b NLR蛋白的非N末端结构域可诱导HR-PCD,NB结构域的二聚体化对于下游抗性信号传导中发挥重要的作用,并且鉴定发现辅助蛋白NRC对于NB诱导的死亡是必需的。研究结果进一步扩展了对植物NLR激活防御信号传导的分子调控机制的认知。2.中国莴苣褪绿病毒南京分离物的全长基因组测定和序列分析以往研究报道称毛形病毒属病毒成员侵染携带Sw-5b抗性基因的番茄后,造成Sw-5b对番茄斑萎病毒的抗性丧失。本研究中,我们分离鉴定了毛形病毒属中国莴苣褪绿病毒（Lettuce chlorosis virus,LCV）南京分离物,命名为LCV-NJ,并测定了 LCV-NJ的全长基因组序列。LCV-NJ由两个二分体基因组组成,RNA1含有8165个核苷酸,RNA2含有8454个核苷酸。经ORF finder预测,发现LCV-NJ RNA1包含4个开放阅读框（Open reading frame,ORF）,其基因组结构与 LCV-California 类似。利用 DNASTAR MegAlign程序预测LCV-NJ和LCV-California RNA1之间的氨基酸序列同源性,表明两个分离物的ORF 1a和1b的氨基酸序列同源性分别为92%和99%,而LCV-NJ的ORF2和ORF3与LCV-California的则只具有63%和71%的同源性。另外经过核苷酸比对分析,发现LCV-NJ RNA1的5’非编码区（5’ untranslated region,5’ UTR）与LCV-California 5’ UTR同源性为100%,但LCV-NJ RNA1的3’ UTR含有长度分别为5 nt、5 nt和15nt的三个不同序列的插入。此外,与 LCV-California RNA2 的 10 个 ORFs 相比,LCV-NJ RNA2 仅含有 9 个ORFs,经分析,LCV-NJ RNA2的3’末端区域内的173个核苷酸序列发生缺失,因此导致ORF10丧失。LCV-NJ ORF2的上游有70 nt片段的插入,TMHMM分析发现LCV-NJ ORF2编码一个不同于LCV-California ORF2编码的跨膜蛋白P4。RNA-NJ的ORF1缺少六个氨基酸,这导致LCV-NJ的RNA2 5’ UTR多出18个核苷酸。另外,LCV-NJ RNA2的ORF1和ORF 3-9与LCV-California分离物之间的序列高度保守,具有91%-98%的氨基酸序列同源性。以上这些结果表明,LCV-NJ/LCV-California在RNA1和RNA2中经历了基因组重组和/或重排,这种基因重组或变异可能是病毒为了适应不同的地区区域和更好地侵染寄主植物而不断进化的结果。我们分离鉴定的毛形病毒属中国莴苣褪绿病毒分离物,为进一步研究该病毒影响Sw-5b对番茄斑萎病毒的抗性丧失的机制奠定了重要的材料基础。