近日,從中國農業科學院植物保護研究所獲悉,由周雪平研究員領銜的作物有害生物功能基因組研究創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,發現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錄水平和轉錄后水平基因沉默的新機制。研究成果近期發表于國際植物學領域權威期刊《新植物學家(New Phytologist)》上。
雙生病毒科是一類發生范圍廣,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,學術界對于雙生病毒科病毒的基因組結構和編碼基因的功能已有系統的研究和深入的了解。該類病毒基因組結構十分保守,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互不重疊。除上述基因外,尚未發現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)的研究發現,該病毒在互補鏈上編碼一個之前未有報道的新基因AC5,該基因對病毒的致病性具有重要作用。研究發現,AC5可抑制單鏈核糖核酸(RNA)誘導的轉錄后水平基因沉默(RNA沉默)的抗病毒防衛反應。此外,AC5還可以通過抑制DNA序列特異性的胞嘧啶甲基化轉移酶來抑制轉錄水平基因沉默(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術界對雙生病毒基因組結構和編碼策略的認識,而且揭示了雙生病毒抑制植物抗病毒防衛反應的新機制。本研究受到國家自然科學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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