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黄瓜花叶病毒(CMV)是雀麦花叶病毒科(Bromoviridae)黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)的典型成员。该病毒寄主范围极其广泛并危害许多重要的农作物和经济作物，是我国乃至全世界十字花科、茄科、豆科及葫芦科蔬菜最主要的病毒病原之一。CMV编码的2b蛋白是最先被发现的RNA沉默抑制子之一，但其作用机理还不是很清楚。本论文拟以CMV2b抑制子和寄主基因沉默系统为核心，开展了2b与植物抗病途径相互作用机制的几个方面的研究。
一.2b蛋白表达的优化、纯化及抗体制备
通过重叠PCR的方法合成了具有大肠杆菌优化密码子的CMV SD株系全长2b基因(SD2b)，表达的融合蛋白GST-SD2b的量占总蛋白的50％以上，通过GST-Sepharose亲和层析和蛋白酶切除GST蛋白后得到纯化的SD2b蛋白，经过FPLC纯化发现2b具有很强的自聚集的能力，形成2聚体、8聚体以及其他多聚体，而且发现蛋白稳定性差，很难拿到足够量的单体蛋白。然而利用包含体纯化后复性的办法可以更有效的得到SD2b单体蛋白。利用纯化的2b蛋白制备了SD2b蛋白的抗体。
二.2b蛋白结构与抑制子活性、病毒致病性的关系
为了研究不同CMV株系的致病性和寄主适应能力的差异的原因，选取了属于IB亚组的CMV-SD株系(SD-CMV)和II亚组的CMV-Q株系(Q-CMV)进行比较研究。发现致病性强的SD-CMV能够更强的诱导miRNA通路中关键基因NtAGO1-1表达，并且其水平与病症正相关。检测了miR165/166，miR167和miR171的靶基因的mRNA水平，发现它们随着NtAGO1-1水平的上升而下降。同时SD-CMV也具有更强的回复GFP系统沉默的能力，而且能抑制与RNA沉默系统信号扩散相关的重要基因NtAGO4-1的表达，AGO1和AGO4的这种互补调节暗示这两个基因的功能互补性。因为已知2b具有抑制RNA沉默信号的系统运输的功能，进一步利用农杆菌共注射的方法证明了SD2b具有比Q2b更强的抑制局部沉默的能力，这种能力并不只因为SD2b有更高的蛋白积累量决定的，推测不同株系的2b蛋白存在抑制子作用机理上的差异。经过生物信息学分析和交换这两种2b的相似位置的蛋白基序，并进行抑制子活性分析，鉴定了SD2b的第64-71氨基酸(SD2b64-71)为SD2b强抑制子活性的关键基序。通过异源病毒PVX表达嵌合的2b蛋白，证明抑制子活性与重组病毒在本明烟等寄主植物上的毒力是正相关的，并进一步证明NbAGO4-1的表达也受到2b蛋白的抑制，其抑制水平与2b的抑制子活性正相关。
三.CMV2b可能是一个效应子
将重组的PVX-SD2b的病毒载体接种于普通烟多个品种，发现这个RNA沉默的强抑制子能够引起普通烟种特异性的水杨酸依赖的超敏反应和系统获得性抗性，是一个新的效应子，而Q2b和Fny2b均增强了PVX的致病性，这种差异说明SD2b可以作为一种新的效应子同寄主某种R蛋白相互作用而诱导系统获得性抗性，SD2b64-71作为抑制子活性的关键基序对于效应子的功能也是必需的，缺失了该基序后的SD2b在普通烟上就不能诱导产生HR和SAR。与在普通烟中相似的是，PVX-SD2b在本明烟中诱导了多个水杨酸依赖的基因的强烈表达，也同样诱导了多个细胞自噬基因的表达，但是却抑制了另外一个关键基因Beclin1的表达，有可能SD2b通过抑制该基因的表达从而抑制了细胞自噬的发生，从而无法阻断坏死信号扩散到本明烟的系统叶并导致系统坏死的发生。
四.2b蛋白的亚细胞定位和胞间运动
以SD2b-CFP以及EGFP-SD2b的融合蛋白在洋葱表皮细胞中表达对2b蛋白的亚细胞定位进行了研究。SD2b-CFP在核质中荧光强度相似，而Q2b-CFP则集中定位细胞核中。利用农杆菌注射证明SD2b-CFP融合蛋白的抑制子活性要比Q2b-CFP强的多，表明蛋白融合并没有影响SD2b的抑制子活性，从而证明细胞质过程对2b的抑制子活性具有重要作用。EGFP-SD2b的定位再次证明了2b蛋白在细胞质中的过程的重要作用，同时通过MG132抑制蛋白降解实验证明了SD2b可能会受到泛素介导的蛋白酶复合体的降解作用。通过不同嵌合2b与CFP融合实验，并利用CRM1依赖的出核通路的特异抑制剂Leptomycin B鉴定了SD2b的N端含有富含亮氨酸的CRM1依赖的出核信号。证明包括SD2b和Q2b都具有核质穿梭过程。发现Q2b-CFP和获得了SD2b的出核信号的嵌合蛋白Q/SD11-CFP具有比SD2b-CFP有强的胞间运输能力。证明Q2b的C端对于胞间运动是必需的，而且其核质穿梭过程对于胞间运动是必需的。并通过Q2b和Q/SD11的瞬间表达载体互补PVX运动缺陷型载体的在本明烟中的胞间运动证明了Q2b可能具有的胞间运动的能力。
五.论文最后讨论了2b蛋白的结构与功能的分子进化关系。