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植物医学4008com云顶集团在植物类病毒研究领域取得新突破

时间:2019-06-13 来源:植物医学4008com云顶集团

6月10日,4008com云顶集团植物医学4008com云顶集团分子与环境病毒学实验室(Laboratory of Molecular and Ecological Virology)教授Ida Bagus Andika与西北农林科技大学孙丽英教授课题组合作在《美国科4008com云顶集团院刊》PNAS(IF=9.504)上发表原创性科研成果,揭示类病毒跨界传播新领域,发现了植物类病毒跨界侵染病原真菌,并引起病原菌致病力衰退的现象,有望创建新型植物真菌病害的生防因子。

类病毒是迄今发现最小的生命物质,基因组为环状单链RNA,大小仅为~250–400多核苷酸,不编码蛋白质,其生命活动完全依赖于寄主细胞因子。目前已发现的类病毒全部来源于植物,寄主范围非常广泛,有些感病寄主受类病毒侵染后表现明显的病症,有些类病毒可引起严重的植物病害,是一类重要的植物病原物。然而,类病毒作为植物界广泛传播、分布的活细胞寄生物,在动物界和菌物界却尚未有发现。C. Delan-Forino和A. Latifi博士分别利用人工转染的方式将类病毒遗传物质转染进酵母和念珠藻细胞中,首次发现类病毒可以在非植物细胞中进行复制(C.Delan-Forino et al., 2011和A. Latifi et al., 2016)。实验室前期工作发现植物病毒在与某些病原真菌共侵染时会发生跨界侵染植物病原真菌现象(PNAS, 2017),而作为更简单的植物亚病毒-类病毒是否也可以跨界侵染,并且其传染和致病的特点如何?

?????针对这些问题,本研究利用植物-真菌-病毒相互作用的研究体系探索,分析了类病毒跨界侵染丝状植物病原真菌。将七种代表性类病毒通过人工介导方式分别转染三种丝状植物病原真菌,苹果腐烂病菌(Valsa mali)、栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)细胞中,证实类病毒可以有选择性的在丝状病原真菌中复制并传播。利用灵敏的检测技术,实验室很好地重现了类病毒在植物和丝状真菌之间进行双向传播现象。令人惊喜的是有些类病毒侵染病原真菌后引起病原菌生长和发育的变化,例如啤酒花矮化类病毒(Hop stunt viroid, HSVd)感染Valsa mali 时严重削弱其生长速度和毒力,暗示类病毒HSVd具有很好的生防潜力。由于,类病毒遗传物质非常小,而且很稳定,将体外合成的HSVd单链RNA体外喷施至病原真菌营养体细胞外,细胞可以快速吸收HSVd单链RNA,实现类病毒的侵染。这一发现使得类病毒在真菌群体中的传播突破了菌丝的营养体非亲和型壁垒,克服了真菌病毒生物防治中遇见的传播障碍,因而,类病毒有望在生物环境评估安全的前提下开发成新型的植物真菌病害生防因子。

本研究进一步开创了植物类病毒跨界侵染植物病原真菌的研究领域,极大地更新了类病毒研究的理论,建立了类病毒-丝状真菌研究体系,进一步揭示了类病毒的复制、传播机制以及致病机理,创新性地提出了植物真菌病害的新型生防策略。

类病毒侵染丝状真菌引起寄主表型变化及致病力衰退

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作者:迟胜起 黄金光 编辑:吴倩倩    阅读:0
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