近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所作物病毒病害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊首次揭示,真菌在營養(yǎng)生長階段指令自身的RNA防御系統(tǒng)---RNA干擾(RNAi)對入侵病毒的DNA進行精準(zhǔn)甲基化標(biāo)記,從而有效抵御病毒侵染。研究結(jié)果發(fā)表在《核酸研究(Nucleic Acids Research)》上,并入選該刊突破性論文。
該研究以麥類作物病原真菌禾谷鐮刀菌(宿主)及其攜帶的病毒FgGMTV1為研究對象,發(fā)現(xiàn)在真菌營養(yǎng)生長階段,病毒關(guān)鍵基因啟動子區(qū)域會被特異甲基化標(biāo)記,從而顯著抑制病毒的增殖。病毒自身產(chǎn)生的小RNA分子,能夠激活宿主RNA干擾防御系統(tǒng),精準(zhǔn)引導(dǎo)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶到達病毒DNA的特定位點進行標(biāo)記。關(guān)閉宿主的RNA干擾系統(tǒng)后,病毒因失去甲基化標(biāo)記而大量繁殖,導(dǎo)致宿主菌絲生長受阻、致病力下降,證明該防御機制對宿主生存的重要性。在此基礎(chǔ)上,團隊還成功實現(xiàn)了對宿主外源基因啟動子的甲基化標(biāo)記。該研究深化了對真菌利用DNA甲基化標(biāo)記機制防御病毒的理解,為研發(fā)靶向病原真菌DNA的RNA藥物和制定新型防控策略提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。
該研究得到國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。(通訊員:郭建英)