近日,中國農業科學院植物保護研究所的作物病原生物功能基因組研究創新團隊與國內其他科研單位攜手合作,成功利用基因編輯技術,通過直接編輯雙生病毒的關鍵序列位點和敲除植物感病因子兩種策略,創制出對雙生病毒具有廣譜抗性的新型煙草材料。這一研究成果日前發表于國際期刊《植物生物技術》。
雙生病毒,作為一種獨特的植物病毒,以其孿生顆粒形態和單鏈環狀脫氧核糖核酸結構而著稱,同時也是植物病毒中種類最為繁多的一種。這種病毒能引發作物大范圍的病害,不僅導致農作物減產,還對作物的品質造成極大不良影響。在此前的研究中,科學家們發現雙生病毒的基因組中存在一種廣泛分布的重復序列,這種序列在病毒的復制過程中扮演著至關重要的角色。為了更有效地抗擊雙生病毒,研究人員通過精心設計單鏈引導核糖核酸,使其能夠精準地靶向并編輯病毒基因組中的這些重復序列區域。
創制雙生病毒抗性新材料。
論文共同通訊作者、中國農業科學院植物保護研究所的李方方研究員告訴科技日報記者,為了實現對雙生病毒的廣譜抗性,研究團隊進一步篩選并鑒定了多個與雙生病毒復制蛋白相互作用的保守植物因子。通過敲除煙草植物中的兩個關鍵因子,他們發現這些突變體材料不僅能有效傳遞對多種雙生病毒的廣譜抗性,而且不會對植物的生長和發育產生負面影響。
雙生病毒基礎研究新突破助力病害綠色防控。
這項研究提供了一種抗擊雙生病毒的全新策略。“即通過編輯重要的保守感病因子,成功培育出具有顯著抗病性的作物材料。這一策略不僅有助于提高農作物的抗病能力和產量,還能減少農藥的使用。”李方方說。