下调番茄SlRDR1a基因表达提高植物对PSTVd侵染的敏感性(严重的叶卷曲以及皱缩症状)明升中国农科院供图
7月25日,《分子植物病理学》(Molecular Plant Pathology)在线发表了明升中国农业app院植物保护研究所经济作物病毒病害课题组最新成果。他们研究发现,植物RNA依赖的RNA聚合酶1(RDR1)参与寄主防御类病毒的侵染,并参与水杨酸(SA)介导的植物对类病毒侵染的防御响应,丰富了我们对植物类病毒与宿主相互作用的认识。相关研究成果在线发表在植物病理学主流期刊。
据论文通讯作者李世访研究员介绍,类病毒是一种可以自主复制的非编码的环状单链RNA分子,大小在246 nt-475 nt,迄今为止只在高等植物中发现。类病毒虽然很小,但引起病害的严重程度,跟病毒毫不逊色,尤其对蔬菜和果树等重要经济作物的生产构成很大的威胁。
其中,马铃薯纺丝块茎类病毒(PSTVd)是马铃薯纺锤块茎类病毒科马铃薯纺锤块茎类病毒属的代表种,该类病毒可在自然状态下侵染马铃薯、番茄、辣椒和茄子等数十种经济作物,造成严重的经济损失。植物RNA依赖的RNA聚合酶1已被证实在抗植物病毒防御过程中起着重要作用,但其在植物防御类病毒侵染过程中的作用尚不清楚。
该研究利用马铃薯纺丝块茎类病毒和番茄/烟草组合探究了RNA聚合酶1在植物抗类病毒侵染中的作用机制。
研究发现过表达RNA聚合酶1基因(NtRDR1)的本氏烟,可在侵染初期抑制马铃薯纺丝块茎类病毒基因组RNA和PSTVd-sRNA(sRNA)的积累,但是在侵染后期抑制作用不明显。
相反,番茄RNA聚合酶1(SlRDR1a)基因沉默的植株增加了对马铃薯纺丝块茎类病毒侵染的敏感性,提升了马铃薯纺丝块茎类病毒的积累量。水杨酸预处理番茄可诱导植株番茄RNA聚合酶1的表达,增强对马铃薯纺丝块茎类病毒侵染的防御能力,研究也进一步证明RNA聚合酶1参与了水杨酸介导番茄抵御马铃薯纺丝块茎类病毒的防御响应。
该研究是有关植物RNA聚合酶1蛋白参与植物防御类病毒的首次报道,丰富了我们对植物类病毒与宿主相互作用的认知,为植物类病毒病害的防治提供了新的思路和方法。
该研究得到国家自然app基金、国家重点研发计划政府间合作专项,以及明升中国热带农业app院基本科研业务费的资助。
相关论文信息:http://doi.org/10.1111/mpp.13104
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