近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)撰寫了抗病毒RNAi的研究總結(jié)與評(píng)論,為植物病毒學(xué)研究提出了新的見解。相關(guān)研究成果發(fā)表在《微生物學(xué)進(jìn)展(Trends in Microbiology)》。
植物病毒病是影響作物產(chǎn)量的重要因素。為抵御病毒入侵,植物進(jìn)化出了一套非常復(fù)雜的免疫系統(tǒng),其中,RNAi是目前公認(rèn)的最重要抗病毒基礎(chǔ)免疫機(jī)制。深入理解植物RNAi機(jī)制是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中作物抗病毒遺傳改良工作的重要理論基礎(chǔ)。
病毒入侵植物后產(chǎn)生的雙鏈RNA是觸發(fā)RNAi機(jī)制的重要來(lái)源,這些雙鏈RNA被進(jìn)一步加工成小干擾RNA,隨后被組裝到RNA沉默復(fù)合體中發(fā)揮基因沉默等功能。隨著研究的不斷擴(kuò)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(lái)的眾多研究揭示了植物與病毒間存在的針對(duì)RNAi介導(dǎo)的防御與反防御對(duì)抗機(jī)制。
為進(jìn)一步探索新的參與植物RNAi抗病毒信號(hào)通路基因,研究人員把目光轉(zhuǎn)移到自然變異的植物群體中。然而,從自然遺傳突變、進(jìn)化等角度尋找植物RNAi調(diào)控因子的研究仍處于起步階段。近年來(lái),多個(gè)研究利用正向遺傳學(xué)鑒定了多個(gè)RNAi正調(diào)控因子,如ALA1、BAM1/BAM2等。美國(guó)加州大學(xué)在收集的1135個(gè)擬南芥種質(zhì)資源基礎(chǔ)上,通過(guò)黃瓜花葉病毒接種聯(lián)合GWAS分析定位到兩個(gè)新的RNAi調(diào)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(fù)調(diào)控因子。新的植物抗病毒RNAi因子的發(fā)現(xiàn)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(xiàng)針對(duì)528份水稻種質(zhì)的抗病毒分析也關(guān)聯(lián)到7個(gè)與抗病性高度相關(guān)的位點(diǎn)。
因此,通過(guò)自然變異群體關(guān)聯(lián)分析抗病毒作用位點(diǎn)開啟了一個(gè)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(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.tim.2022.07.009