新成果揭露植物病毒“作恶过程”

[db:作者]

“惊蛰”节气过后，植物苏醒，展现出勃勃生机，但那些看不见摸不着的病毒也开始“兴风作浪”。当植物得了病毒病，生长受阻，病毒是如何在植物体内“作恶”的？这一机制一直未被揭露。
3月5日，山东农业大学园艺学院包志龙和马方放教授领衔的园艺作物抗病及品质遗传改良育种团队揭开了上述谜题。他们以番茄为模式植物，从分子机理上揭示了病毒如何挟持并重新编排植物细胞周期调控蛋白功能，促进病毒繁殖，限制植物生长发育的分子机理。他们创制了改变细胞周期调控蛋白功能的遗传材料，明确了其对病毒病的抗性，为抗病育种开辟了新思路。上述成果刊发于《细胞》子刊《宿主与微生物》上。
我国是番茄生产消费第一大国。根据世界粮农组织统计数据，2022年我国番茄产量在6900万吨以上，占世界总产量的38%以上。当前危害我国番茄生产的病害主要是病毒病，其中黄化曲叶病毒病、褪绿病毒病、褐色皱纹果病毒病最为严重。培育抗病品种是抵御病毒病危害的最有效途径。
包志龙告诉记者，培育抗病品种，明确病毒的繁殖机制是关键。“就番茄而言，黄化曲叶病毒和褪绿病毒分别属于DNA和RNA病毒范畴，在宿主体内复制繁殖的机制有较大差异，‘是否挟持共性的宿主蛋白’，搞清楚这个问题很关键。”包志龙说。
该团队发现，番茄黄化曲叶病毒和褪绿病毒均挟持细胞周期调控关键蛋白复合体APC/C的激发子CDC20，通过两种方式改变APC/C的活性。同时，病毒对植物细胞周期调控因子功能的重新编排，抑制了植物的正常发育。
《宿主与微生物》杂志审稿人认为，该论文不仅为理解病毒与植物互作的新机制提供了重要线索，对病毒如何编排宿主细胞核内生物学过程提供了更深层次的见解，也为病毒病抗性育种提供了新思路。