近日,中國農業(yè)科學院植物保護研究所經濟作物病毒病害流行與控制創(chuàng)新團隊研究發(fā)現(xiàn),植物RNA依賴的RNA聚合酶1參與寄主防御類病毒的侵染,并參與水楊酸介導的植物對類病毒侵染的防御響應,該研究豐富了目前對植物類病毒與宿主相互作用的認識。相關研究成果在線發(fā)表在《分子植物病理學(Molecular Plant Pathology)》上。
據李世訪研究員介紹,類病毒是一種可以自主復制的非編碼的環(huán)狀單鏈RNA分子,迄今為止只在高等植物中發(fā)現(xiàn)。類病毒雖然很小,但引起病害的嚴重程度,跟病毒相比毫不遜色,尤其對蔬菜和果樹等重要經濟作物的生產構成很大的威脅。其中,馬鈴薯紡絲塊莖類病毒(PSTVd)可在自然狀態(tài)下侵染馬鈴薯、番茄、辣椒和茄子等數(shù)十種經濟作物,造成嚴重的經濟損失。植物RNA依賴的RNA聚合酶1已被證實在抗植物病毒防御過程中起著重要作用,但其在植物防御類病毒侵染過程中的作用尚不清楚。
該研究利用馬鈴薯紡絲塊莖類病毒和番茄/煙草組合,探究了RNA聚合酶1在植物抗類病毒侵染中的作用機制。研究發(fā)現(xiàn)過表達RNA聚合酶1基因的本氏煙,可在侵染初期抑制馬鈴薯紡絲塊莖類病毒基因組RNA和sRNA的積累,但是在侵染后期抑制作用不明顯。反而是RNA聚合酶1基因沉默的植株增加了對馬鈴薯紡絲塊莖類病毒侵染的敏感性,提升了病毒的積累量。水楊酸預處理番茄可誘導植株基因沉默的表達,增強對該病毒侵染的防御能力,研究也進一步證明RNA聚合酶1參與了水楊酸介導番茄抵御該病毒的防御響應。該研究為植物類病毒病害的防治提供了新的思路和方法。
該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。
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https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mpp.13104