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甘蔗花叶病毒（Sugarcane mosaic virus,SCMV）是引起我国玉米矮花叶病的主要病原。SCMV属于马铃薯Y病毒属,该属病毒编码的辅助成分蛋白酶（helper component-proteinase,HC-Pro）是病毒编码的RNA沉默抑制子,同时也是个多功能蛋白,在病毒侵染过程中具有重要作用。病毒病的发生是病毒与寄主植物相互作用的结果,鉴定与病毒互作的寄主因子并解析其在病毒侵染过程中的作用具有重要的科学意义。为此,本实验室前期以SCMV HC-Pro为诱饵蛋白,筛选玉米cDNA文库时发现玉米紫黄质脱环氧化酶（Zea mays violaxanthin de-epoxidase,ZmVDE）与HC-Pro互作。ZmVDE是核基因编码的叶绿体蛋白,其mRNA翻译后在细胞质中产生包含转运肽的前体蛋白,转运肽切除后的成熟蛋白定位到类囊体腔。酵母细胞中回转验证时发现仅ZmVDE的成熟蛋白（mature ZmVDE,ZmVDEm）与HC-Pro互作。此外,接种SCMV 10天后,ZmVDE的转录水平和蛋白水平都上调表达,瞬时沉默ZmVDE基因,SCMV的积累量显著增加。本文在此基础上进一步研究ZmVDE与SCMV HC-Pro的互作及互作的意义。酵母双杂交（yeast two-hybrid,Y2H）和体内免疫共沉淀（co-immunoprecipitation,Co-IP）结合玉米原生质体中亚细胞定位实验证实ZmVDE前体（ZmVDE precursor,ZmVDEp）以及ZmVDEp加工后产生的ZmVDEm都与SCMVHC-Pro互作,ZmVDEm是互作的关键区域。Y2H实验表明在SCMV编码的蛋白中,ZmVDEm仅与HC-Pro互作。但用western blotting的方法在发病玉米叶片的叶绿体蛋白中并未检测到HC-Pro。Y2H和Co-IP实验表明ZmVDE与SCMVHC-Pro的互作具有病毒和寄主特异性。此外,ZmVDEm中第292位的谷氨酰胺是互作所需的关键氨基酸,HC-Pro中的101～460位氨基酸区域是互作的关键结构域。烟草叶片中亚细胞定位分析表明ZmVDEp及缺失转运肽的ZmVDEm和ZmVDEm的突变体ZmVDEmQ292A定位到细胞质,ZmVDEp被切割加工后主要定位在叶绿体,少量分布到细胞质和质体微管结构,但当这些不同形式的ZmVDE及其突变体ZmVDEmQ292A与SCMV HC-Pro在本生烟细胞中共表达时,不同形式的ZmVDE及其突变体ZmVDEmQ292A的亚细胞定位发生改变,分布到包含SCMVHC-Pro的聚集体上,但对聚集体的数量没有明显影响。此外,在SCMV侵染的玉米细胞中,ZmVDE的亚细胞定位也发生改变,分布到聚集体上。本生烟叶片中瞬时共表达GFP、SCMV HC-Pro及GUS时,由于HC-Pro的RNA沉默抑制活性,紫外灯下可见明显的绿色荧光,但当不同形式的ZmVDE（3Myc-ZmVDEm、ZmVDEp-3Myc和3Myc-ZmVDEp）分别与GFP和SSMV HC-Pro共表达时,绿色荧光强度明显减弱,GFP在蛋白水平和mRNA水平的积累量均不同程度地减少,该结果表明ZmVDE能减弱SCMVHC-Pro的RNA沉默抑制活性,进一步分析表明ZmVDE的该特性依赖于二者之间的相互作用。本研究在单子叶植物玉米中发现寄主因子ZmVDE可能参与对抗病毒RNA沉默抑制子的次级防卫反应,揭示了叶绿体蛋白ZmVDE除响应非生物胁迫外还能响应生物胁迫。