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上海酶聯(lián)生物研究所


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微生物所在植物抗病途徑研究中獲得重要發(fā)現(xiàn)

閱讀：748發(fā)布時(shí)間：2010-4-21

RNA沉默途徑（RNAi途徑）和水楊酸抗性途徑（SA途徑）是植物抗病反應(yīng)調(diào)控系統(tǒng)中兩條非常重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。植物中依賴于RNA的RNA聚合酶（RNA-dependent  RNA  polymerases,  RDRs）家族有不同成員各自參與這兩條抗性途徑。其中，RDR6參與RNAi途徑，擴(kuò)增RNAi途徑的關(guān)鍵因子小RNA（siRNA），并對(duì)抵抗病毒的侵染起關(guān)鍵的作用；而RDR1主要參與SA介導(dǎo)的抗病毒途徑。



在一種本明煙（Nicotiana  benthamiana）煙草中，  RDR1被發(fā)現(xiàn)自然突變成無功能基因。以往假設(shè)認(rèn)為：可能由于本明煙中與SA-途徑相關(guān)的RDR1的突變，導(dǎo)致本明煙很容易被病毒感染，使其成為一種可被多種病毒寄生的植物宿主。



近日，*微生物研究所植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郭惠珊研究組通過分析與本明煙RDR1高度同源的普通煙草（Nicotiana  tabacum）的RDR1（Nt-RDR1），發(fā)現(xiàn)Nt-RDR1在本明煙中過表達(dá)，非但不能提高本明煙對(duì)病毒的抗性，反而使本明煙對(duì)很多病毒出現(xiàn)超感表型。他們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Nt-RDR1蛋白具有RNA沉默抑制子活性。Nt-RDR1蛋白能抑制RDR6參與的RNAi途徑，干擾依賴RDR6產(chǎn)生的siRNA的沉默活性。該研究提供證據(jù)表明：RDR1蛋白具有雙功能作用，一方面，參與SA抗性途徑，另一方面，抑制RDR6介導(dǎo)的抗病毒RNAi途徑。



該項(xiàng)研究揭示了本明煙RDR1自然突變的生物學(xué)意義。闡明本明煙RDR1的自然突變可能是植物本身長(zhǎng)期面臨廣泛病毒侵染的選擇壓力而發(fā)生的結(jié)果，通過RDR1的失活突變以激活更強(qiáng)的RDR6介導(dǎo)的抗病毒能力。該研究為植物抗病途徑在農(nóng)業(yè)抗病毒生產(chǎn)應(yīng)用上提供了新的證據(jù)。研究論文已在線發(fā)表于2010年4月16日的The  Plant  Cell上。論文標(biāo)題為RNA-Dependent  RNA  Polymerase  1  from  Nicotiana  tabacum  Suppresses  RNA  Silencing  and  Enhances  Viral  Infection  in  Nicotiana  benthamiana。
 


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