近日,從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所獲悉,由周雪平研究員領(lǐng)銜的作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊在雙生病毒功能基因組和致病機制方面取得新的研究進展,發(fā)現(xiàn)了雙生病毒基因組編碼的一個新基因AC5,并揭示了該基因在病毒致病過程中功能以及抑制植物轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平基因沉默的新機制。研究成果近期發(fā)表于國際植物學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《新植物學(xué)家(New Phytologist)》上。
雙生病毒科是一類發(fā)生范圍廣,危害嚴重的植物DNA病毒,也是目前已知的病毒種類最多的植物病毒科。自上世紀70年代被報道以來,學(xué)術(shù)界對于雙生病毒科病毒的基因組結(jié)構(gòu)和編碼基因的功能已有系統(tǒng)的研究和深入的了解。該類病毒基因組結(jié)構(gòu)十分保守,在病毒鏈上編碼1-2個基因,在互作鏈上編碼3-4個基因,且病毒鏈和互補鏈的編碼區(qū)互不重疊。除上述基因外,尚未發(fā)現(xiàn)該類病毒在基因組其它位置上具有編碼能力。
周雪平研究團隊在對一種來源于印度的雙生病毒(印度綠豆黃花葉病毒)的研究發(fā)現(xiàn),該病毒在互補鏈上編碼一個之前未有報道的新基因AC5,該基因?qū)Σ《镜闹虏⌒跃哂兄匾饔?。研究發(fā)現(xiàn),AC5可抑制單鏈核糖核酸(RNA)誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后水平基因沉默(RNA沉默)的抗病毒防衛(wèi)反應(yīng)。此外,AC5還可以通過抑制DNA序列特異性的胞嘧啶甲基化轉(zhuǎn)移酶來抑制轉(zhuǎn)錄水平基因沉默(DNA甲基化)。序列比較和分析進一步揭示:多種雙生病毒在其基因組相應(yīng)的位置上均存在AC5同源基因,表明該基因是在雙生病毒進化中保守的,但一直以來被忽略的功能基因。
該項研究成果不僅改變了學(xué)術(shù)界對雙生病毒基因組結(jié)構(gòu)和編碼策略的認識,而且揭示了雙生病毒抑制植物抗病毒防衛(wèi)反應(yīng)的新機制。本研究受到國家自然科學(xué)基金重大項目等項目的資助。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.13473/full
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