7月25日，《分子植物病理學(xué)》（ Molecular Plant Pathology ）在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所經(jīng)濟(jì)作物病毒病害課題組最新成果。他們研究發(fā)現(xiàn)，植物RNA依賴的RNA聚合酶1（RDR1）參與寄主防御類(lèi)病毒的侵染，并參與水楊酸（SA）介導(dǎo)的植物對(duì)類(lèi)病毒侵染的防御響應(yīng)，豐富了我們對(duì)植物類(lèi)病毒與宿主相互作用的認(rèn)識(shí)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在植物病理學(xué)主流期刊。
據(jù)論文通訊作者李世訪研究員介紹，類(lèi)病毒是一種可以自主復(fù)制的非編碼的環(huán)狀單鏈RNA分子，大小在246 nt-475 nt，迄今為止只在高等植物中發(fā)現(xiàn)。類(lèi)病毒雖然很小，但引起病害的嚴(yán)重程度，跟病毒毫不遜色，尤其對(duì)蔬菜和果樹(shù)等重要經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)構(gòu)成很大的威脅。
其中，馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒（PSTVd）是馬鈴薯紡錘塊莖類(lèi)病毒科馬鈴薯紡錘塊莖類(lèi)病毒屬的代表種，該類(lèi)病毒可在自然狀態(tài)下侵染馬鈴薯、番茄、辣椒和茄子等數(shù)十種經(jīng)濟(jì)作物，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。植物RNA依賴的RNA聚合酶1已被證實(shí)在抗植物病毒防御過(guò)程中起著重要作用，但其在植物防御類(lèi)病毒侵染過(guò)程中的作用尚不清楚。
該研究利用馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒和番茄/煙草組合探究了RNA聚合酶1在植物抗類(lèi)病毒侵染中的作用機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)RNA聚合酶1基因（NtRDR1）的本氏煙，可在侵染初期抑制馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒基因組RNA和PSTVd-sRNA（sRNA）的積累，但是在侵染后期抑制作用不明顯。
相反，番茄RNA聚合酶1（SlRDR1a）基因沉默的植株增加了對(duì)馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒侵染的敏感性，提升了馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒的積累量。水楊酸預(yù)處理番茄可誘導(dǎo)植株番茄RNA聚合酶1的表達(dá)，增強(qiáng)對(duì)馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒侵染的防御能力，研究也進(jìn)一步證明RNA聚合酶1參與了水楊酸介導(dǎo)番茄抵御馬鈴薯紡絲塊莖類(lèi)病毒的防御響應(yīng)。
該研究是有關(guān)植物RNA聚合酶1蛋白參與植物防御類(lèi)病毒的首次報(bào)道，豐富了我們對(duì)植物類(lèi)病毒與宿主相互作用的認(rèn)知，為植物類(lèi)病毒病害的防治提供了新的思路和方法。
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)劃政府間合作專項(xiàng)，以及中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/mpp.13104
