《研究阐释植物激素介导的植物-病毒相互作用机制》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2021-03-10
  • 植物病毒是威胁植物健康及作物产量和品质的重要病原,给农业生产造成了严重损失。在植物寄主与病毒长期的共进化过程中,病毒能够利用多种策略改变宿主的细胞环境,从而更有利于自身复制和传播。为了应对病毒的侵染,植物也建立了多种防御机制。激素是一类内源性小分子物质,主要包括生长素(Auxin)、细胞分裂素(CKs)、赤霉素(GAs)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)、脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BRs)。激素参与调控植物的多种生长发育过程,如细胞的分裂与伸长,组织与器官分化,开花与结实,成熟与衰老,以及应对外界多种生物和非生物胁迫。在不同的植物激素之间存在着广泛的协同或拮抗作用,精细调控植物响应外界胁迫反应。

    北京大学李毅教授团队一直致力于水稻病毒致病与水稻抗病毒机制相关研究,近年来聚焦赤霉素,生长素,茉莉酸等介导的水稻矮缩病毒(RDV),水稻条纹病毒(RSV)致病与水稻抗病毒机制,并取得了一系列原创性成果,在eLife,Nature Plants,PNAS, PLOS Pathogens,Molecular Plant,Cell Host and Microbe等重要刊物发表了一系列高水平研究论文,获得了国际同行的广泛认可和好评。

    近期,该团队在PLOSs Pathogens发表论题为“Current understanding of the interplays between host hormones and plant viral infections”的综述论文,系统地综述了国内外同行及该团队在植物激素介导的病毒-寄主植物相互作用机制领域的最新进展,提出了未来需要研究的问题,总结了植物激素测定方法及响应病毒侵染的标志性基因表达,为后续更深入的研究和理解植物激素在调控病毒-寄主植物的作用机制提供了参考。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6785007.html
相关报告
  • 《研究揭示 植物免疫系统监控病毒全新机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-12-27
    • 开发植物的抗病基因是防控病虫害最经济也最高效的手段,但植物是如何识别病原微生物、并在此基础上激活自身免疫系统的,一直是植物病理学领域的核心科学问题。近日,《自然》上在线发表的一项研究揭示了植物与病毒间是如何开展抗病“攻防战”的。   在植物细胞的防御体系中,激素信号系统在抵御病毒等病原微生物的侵染中发挥重要作用。激素受体是激素信号启动的关键开关。免疫受体也是植物抗病系统启动的关键开关。南京农业大学植物保护学院教授陶小荣等人在此次研究中发现,当激素受体被攻击,辣椒会迅速启动免疫系统,通过该系统的免疫受体以“瞭望塔”的方式监测敌情,并且进化出一种与激素受体一样的结构,引诱病毒对其发起类似攻击,进而顺利激活免疫通路,歼灭病毒。   “NLR免疫受体是触发植物防御系统的核心开关。”陶小荣表示。在没有病毒的时候,NLR免疫受体这个“开关”处于关闭状态,此时植物的抗病性不启动;当病毒入侵时,NLR免疫受体“开关”就会打开,植物的抗病性就会启动,并引发下游一系列抗病反应。激素介导的抗病是一种基础抗病性,是一种比较弱的抗性。NLR免疫受体蛋白介导的抗病性则是非常强烈持久的抗病性,可以有效地灭除病原菌,在抗病作物的生产应用上具有广阔的前景。   “这项研究清晰地解析了病毒与作物之间的作用机理和植物抗病的机制,为植物免疫学研究提供了新的思路。”中国工程院院士康振生如是评价。
  • 《叶健研究团队研究揭示近红外光(NIR)提高植物抗病毒能力作用的机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-07-10
    • 2023年6月30日,微生物所叶健研究团队在Plant Communications期刊上在线发表题为 Near infrared light and PIF4 promote plant antiviral defense by enhancing RNA interference的论文。研究显示,使用近红外光NIR(810 nm)处理植物(光疗法),通过促进光信号途径关键转录因子PIF4的积累,可激活植物的RNAi免疫反应,最终提高植物抗病毒防御反应。   已发现的双生病毒超过460种,严重危害了全球重要农作物的产量和品质。研究人员利用不同光波的LED灯处理双生病毒侵染的植物,发现与其他光处理相比,NIR光处理可以更好的提高植物对双生病毒的抗性。随后鉴定到NIR处理后的光信号关键转录因子PIF4的mRNA和蛋白水平显著增加,证明PIF4可能在近红外光增强植物抗性的过程中发挥重要作用。研究人员进一步利用Crispr/Cas9技术编辑植物体内的PIF4基因,发现PIF4敲除后,编辑植物对双生病毒(DNA病毒)和芜菁花叶病毒(RNA病毒)均更加感病,表明PIF4具有广谱的抗病毒作用。最后通过转录组分析和分子生化实验验证PIF4可以结合RDR6/AGO1的启动子并促进二者的转录表达,从而激活下游的RNA沉默途径,提高植物的抗病毒防御反应。研究同时发现,双生病毒可通过编码βC1蛋白靶向PIF4抑制其转录活性,进而拮抗PIF4介导的RNAi抗病毒作用。   由于大多数农业重要病毒均由虫媒传播,该团队发现的如上光疗法大大拓宽了植物病毒防控的物理学工具箱,为绿色防控病毒病害提供了新思路。   中国科学院微生物研究所助理研究员张璇和在读博士生王端为论文的共同第一作者,叶健研究员为本文通讯作者,方荣祥院士参与指导相关研究工作的开展。本项研究得到国家自然科学基金委杰出青年项目(32125032)、重点项目(31830073)和青年基金项目(31901853)的资助。    全文链接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2023.100644