近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所周雪平團(tuán)隊概述了雙生病毒衛(wèi)星DNA如何破壞植物的抗病毒兵工廠從而實現(xiàn)病毒有效侵染和傳播的研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果在線發(fā)布在《植物科學(xué)趨勢（Trends in Plant Science）》上。
雙生病毒是一類世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)生的單鏈環(huán)狀DNA病毒，在全球小麥、玉米、木薯、番茄和棉花等重要的糧食和經(jīng)濟(jì)作物上造成毀滅性危害，已成為世界上記錄最早、種類最多的植物病毒。我國流行暴發(fā)的雙生病毒中約40%的病毒伴隨有衛(wèi)星DNA，衛(wèi)星DNA與雙生病毒組成的病害復(fù)合體由煙粉虱傳播，分布于全球。
作為一類專性寄生物，雙生病毒-衛(wèi)星病害復(fù)合體僅編碼7個蛋白，需要依賴與寄主植物復(fù)雜的相互作用才能完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和系統(tǒng)移動等生活史。雙生病毒侵染植物后，調(diào)控了寄主的細(xì)胞周期、磷酸化介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多個生物學(xué)過程。植物作為固著生物，在整個生命過程中面對不良環(huán)境的危害時無法像動物一樣自由地移動。因此，植物在感知雙生病毒-衛(wèi)星病害復(fù)合體侵染時，進(jìn)化出了多層次的防御系統(tǒng)來抵抗病毒的侵染，包括DNA水平的DNA甲基化、RNA水平的轉(zhuǎn)錄后基因沉默、蛋白質(zhì)水平的翻譯后修飾以及細(xì)胞自噬介導(dǎo)的蛋白降解等。然而，為了成功侵染植物，雙生病毒衛(wèi)星DNA編碼的βC1蛋白作為破壞植物抗病毒兵工廠的主謀，也相應(yīng)地進(jìn)化出了多種不同的策略來攻擊植物的抗病毒裝備，逃脫植物的防御反應(yīng)，實現(xiàn)病毒的有效侵染以及與傳毒介體煙粉虱的互惠共生。作物有害生物功能基因組創(chuàng)新團(tuán)隊及國內(nèi)外相關(guān)研究團(tuán)隊多年的研究結(jié)果表明，雙生病毒-衛(wèi)星病害復(fù)合體與寄主植物之間的相互作用就像是一場永無止境的分子間軍備競賽。
該研究系統(tǒng)介紹了植物以及煙粉虱如何通過不同層次的抗病毒免疫反應(yīng)來抵御雙生病毒-衛(wèi)星DNA病害復(fù)合體的侵染，闡述了雙生病毒衛(wèi)星DNA如何突破植物的抗病毒防御陣地，實現(xiàn)病毒的有效侵染以及與煙粉虱的互惠共生，總結(jié)了參與雙生病毒-衛(wèi)星復(fù)合體與植物分子軍備競賽的多個寄主因子在植物與其它病毒互作中的作用，并對該領(lǐng)域今后的研究方向提出了展望。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金重點國際(地區(qū))合作研究項目和面上項目的資助。（通訊員 劉明娜）
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