Popular science work
春天到了，萬(wàn)物復(fù)蘇，但那些看不見(jiàn)、摸不著的病毒也開始“興風(fēng)作浪”。植物得了病毒病，生長(zhǎng)會(huì)受阻。病毒是如何在植物體內(nèi)“作惡”的？這一機(jī)制一直未被揭示。
日前，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院教授包志龍和馬方放領(lǐng)銜的園藝作物抗病及品質(zhì)遺傳改良育種團(tuán)隊(duì)解開了上述謎題。他們以番茄為模式植物，從分子機(jī)理上揭示了病毒“作惡”機(jī)制：病毒挾持并重新編排植物細(xì)胞周期調(diào)控蛋白的功能，以此繁殖病毒，從而限制植物生長(zhǎng)。他們創(chuàng)制了改變細(xì)胞周期調(diào)控蛋白功能的遺傳材料，明確了其對(duì)病毒病的抗性，為抗病育種開辟了新思路。相關(guān)論文發(fā)表于國(guó)際期刊《細(xì)胞—宿主與微生物》。
我國(guó)是番茄生產(chǎn)消費(fèi)第一大國(guó)。根據(jù)世界糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)，2022年我國(guó)番茄產(chǎn)量在6900萬(wàn)噸以上，占世界總產(chǎn)量的38%以上。當(dāng)前危害我國(guó)番茄生產(chǎn)的病害主要是病毒病，其中，黃化曲葉病毒病、褪綠病毒病、褐色皺紋果病毒病最為嚴(yán)重。培育抗病品種是抵御病毒病危害的最有效途徑。
包志龍告訴記者，想要培育抗病品種，明確病毒的繁殖機(jī)制是關(guān)鍵。“就番茄而言，黃化曲葉病毒和褪綠病毒分別屬于DNA和RNA病毒范疇，在宿主體內(nèi)復(fù)制繁殖的機(jī)制有較大差異。這兩種病毒是否挾持共性的宿主蛋白，搞清楚這個(gè)問(wèn)題很關(guān)鍵。”包志龍說(shuō)。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，番茄黃化曲葉病毒和褪綠病毒均挾持細(xì)胞周期調(diào)控關(guān)鍵蛋白復(fù)合體APC/C的激發(fā)子CDC20，通過(guò)兩種方式改變APC/C的活性。同時(shí)，病毒對(duì)植物細(xì)胞周期調(diào)控因子功能的重新編排，抑制了植物的正常發(fā)育。
《細(xì)胞—宿主與微生物》審稿人認(rèn)為，該論文不僅為理解病毒與植物互作新機(jī)制提供了重要線索，對(duì)病毒如何編排宿主細(xì)胞核內(nèi)生物學(xué)過(guò)程提供了更深層次見(jiàn)解，也為抗病育種提供了新思路。
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
