近日,中國農業科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創新團隊撰寫了抗病毒RNAi的研究總結與評論,為植物病毒學研究提出了新的見解。相關研究成果發表在《微生物學進展(Trends in Microbiology)》。
植物病毒病是影響作物產量的重要因素。為抵御病毒入侵,植物進化出了一套非常復雜的免疫系統,其中,RNAi是目前公認的最重要抗病毒基礎免疫機制。深入理解植物RNAi機制是現代農業中作物抗病毒遺傳改良工作的重要理論基礎。
病毒入侵植物后產生的雙鏈RNA是觸發RNAi機制的重要來源,這些雙鏈RNA被進一步加工成小干擾RNA,隨后被組裝到RNA沉默復合體中發揮基因沉默等功能。隨著研究的不斷擴展和深入,植物RNAi的主要功能基因被相繼克隆和研究。近年來的眾多研究揭示了植物與病毒間存在的針對RNAi介導的防御與反防御對抗機制。
為進一步探索新的參與植物RNAi抗病毒信號通路基因,研究人員把目光轉移到自然變異的植物群體中。然而,從自然遺傳突變、進化等角度尋找植物RNAi調控因子的研究仍處于起步階段。近年來,多個研究利用正向遺傳學鑒定了多個RNAi正調控因子,如ALA1、BAM1/BAM2等。美國加州大學在收集的1135個擬南芥種質資源基礎上,通過黃瓜花葉病毒接種聯合GWAS分析定位到兩個新的RNAi調控因子;其中,RDO5顯著提高了抗病毒小RNA的豐度,而VIR1是抗病毒RNAi途徑的負調控因子。新的植物抗病毒RNAi因子的發現將有助于了解RNAi途徑及其抗病毒功能。值得一提的是,最近一項針對528份水稻種質的抗病毒分析也關聯到7個與抗病性高度相關的位點。
因此,通過自然變異群體關聯分析抗病毒作用位點開啟了一個新的研究方向,也為病毒病害的防治提供了新的抗性策略。
該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.tim.2022.07.009