甜高粱抗甘蔗花叶病毒(SrMV)的microRNAs计算分析及其防御调控机制

为解决甘蔗花叶病毒(SrMV)对甜高粱的危害问题，研究人员通过计算生物学手段系统分析了甜高粱源microRNAs(miRNAs)与SrMV基因组的互作机制。研究发现24个miRNAs可靶向病毒5个开放阅读框(P1、HC-Pro等)及5'UTR非编码区，通过剪切和翻译抑制发挥抗病毒作用；同时调控4123个宿主基因，显著富集于激酶活性、磷酸化等30条防御相关通路。该研究为培育抗SrMV甜高粱品种提供了新策略。

　　

甜高粱(Sorghum bicolor)作为重要经济作物，其生长常受甘蔗花叶病毒(Sorghum mosaic virus, SrMV)威胁。最新研究采用生物信息学(in silico)方法，首次揭示宿主microRNAs(miRNAs)可通过双重机制对抗SrMV感染：一方面，24个高粱源miRNAs能精准靶向病毒基因组关键区域，包括P1蛋白酶、HC-Pro沉默抑制因子等5个功能蛋白编码区，甚至可作用于5'端非翻译区(UTR)，通过序列特异性切割或阻断病毒蛋白翻译实现免疫防御；另一方面，这些"分子卫士"还调控宿主内部防御网络——12个生物胁迫响应基因直接参与抗病过程，而GO分析更显示4123个靶基因涉及307,196条代谢通路，其中激酶活性(kinase activity)、ATP结合(ATP binding)等30条防御相关通路显著富集。研究特别指出，病毒非编码区的miRNA靶点新发现为抗病毒育种提供了独特干预位点。该成果不仅阐明植物miRNAs"一箭双雕"的免疫调控模式，更为设计基于miRNA分子标记的抗病作物培育方案奠定理论基础。