近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所周雪平團(tuán)隊(duì)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(shí)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(shì)（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(guó)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(gè)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(dòng)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多個(gè)生物學(xué)過程。植物作為固著生物，在整個(gè)生命過程中面對(duì)不良環(huán)境的危害時(shí)無(wú)法像動(dòng)物一樣自由地移動(dòng)。因此，植物在感知雙生病毒-衛(wèi)星病害復(fù)合體侵染時(shí)，進(jìn)化出了多層次的防御系統(tǒng)來(lái)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(lái)攻擊植物的抗病毒裝備，逃脫植物的防御反應(yīng)，實(shí)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(duì)及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)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(chǎng)永無(wú)止境的分子間軍備競(jìng)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(lái)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(shí)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(jìng)賽的多個(gè)寄主因子在植物與其它病毒互作中的作用，并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向提出了展望。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)國(guó)際(地區(qū))合作研究項(xiàng)目和面上項(xiàng)目的資助。（通訊員 劉明娜）
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