PNAS：植物能夠“關閉”病毒DNA
日期：2014-08-26 08:59:35
番茄黃化卷（曲）葉病毒病(Tomato yellow leaf curl virus簡稱TYLCV或TY) 是由B型煙粉虱傳播，對番茄產量影響最嚴重的毀滅性病害，是世界上許多地區番茄生產上的重要限制因素，造成全世界番茄產量的巨大損失。這種病害是由不同病毒引起的，番茄黃化曲葉病毒（TYLCV）是其中最重要的一種。
最近，瓦赫寧恩大學的一組病毒學家和植物遺傳學家已經證明，當番茄植物含有對番茄黃化曲葉病毒的抗性基因Ty-1時，病毒DNA（基因組）的一部分會成為超甲基化，其結果是，病毒的復制和轉錄被抑制。該研究小組也發現，這種抗性有其致命的弱點：如果植物同時感染了另外一種重要的RNA病毒——黃瓜花葉病毒（CMV），這種抗性機制就受到損害。
通過RNAi的抗病毒防御
植物對病毒的防御，通常依賴于RNA干擾（RNAi）。許多病毒的遺傳物質是由RNA組成。植物中的一個復雜過程，可致使病毒RNA被切割成很多小塊，這意味著病毒再也不能繁殖。與其他大多數的植物致病病毒相比，TYLCV的遺傳物質是DNA，而不是RNA。因此，對這些病毒的RNAi防御勢必發生地有所不同。
番茄黃化曲葉病毒是世界上經濟最重要的植物的病毒；對這種病毒來說，許多抗性基因（Ty-1到Ty-6）可為商業植物育種者所用。在2013年，瓦赫寧根研究人員成功地鑒定和克隆了Ty-1基因，它是一類重要的RNAi通路基因的一個成員，編碼一個RNA依賴RNA聚合酶。這一研究結果發表在2013年3月份的《PLOS Genetics》雜志，揭開了一類新的抗性基因。最近他們在《PNAS》發表的一項研究表明，盡管Ty-1基因抗性依賴于RNAi，而不是被切斷的遺傳物質，但是它是被病毒DNA的甲基化所“阻斷”的。
沒有交叉保護
植物世界中一個著名的現象是植物的“免疫法”，通過用相對無害的病毒感染它們。后者可確保植物的防御機制被激活，并對更有害的相關病毒提供“交叉保護”。
瓦赫寧恩研究人員驚奇地發現，感染CMV——包含RNA作為遺傳物質的一種病毒，并不受Ty-1抗性機制的影響，實際上會損害對TYLCV病毒的抵抗性。根據研究人員介紹，這對植物育種者來說是一個警告。利用Ty-1基因的確能夠提供抗性，但是如果植物受到其他各類病毒攻擊的話，在溫室和田間生長的植物中，該機制將面臨風險。
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