New Phytol：植物病毒产生的症状到底与哪些宿主基因有关

病毒侵染会造成植株萎黄，生长迟缓，坏死或其他症状。叶绿体相关基因（ChRGs）的下调被认为与植株萎黄有关。然而尚缺乏实验证据支持这种观点。浙江省农业科学院陈剑平院士课题组最近在国际知名期刊《新植物学家》（New Phytologist）上报道了他们的最新研究成果，支持ChRGs与植株萎黄的相关性。

　　

病毒侵染会造成植株萎黄，生长迟缓，坏死或其他症状。叶绿体相关基因（ChRGs）的下调被认为与植株萎黄有关。然而尚缺乏实验证据支持这种观点。

 
RSV侵染本氏烟产生的症状

浙江省农业科学院陈剑平院士课题组最近在国际知名期刊《新植物学家》（New Phytologist）上以“Identification and regulation of host genes related to Rice stripe virus symptom production”为题，报道了他们的最新研究成果，支持ChRGs与植株萎黄的相关性。燕飞研究员为本文的共同通讯作者。

课题组在水稻条纹病毒（RSV）侵染的本氏烟（Nicotiana benthamiana）上鉴定出一组差异表达的基因（DEGs）。研究人员采用烟草脆裂病毒（TRV）诱导基因沉默的方式逐一沉默基因，来考察75个表达下调基因对RSV症状产生的作用。

实验发现，沉默75个下调基因中的11个会造成植株萎黄，这11个中的9个基因是ChRGs（见图1）。其中沉默1个下调基因——编码真核翻译起始因子4A（eIF4A）会造成叶片扭曲和萎缩（见图2），这种现象可见于RSV侵染的本氏烟上。进一步地，研究人员发现，RSV RNA4上的一个区域与eIF4A mRNA的部分片段互补，高通量测序证实上述病毒区域来源的小干扰RNA（vsiRNAs）在病毒侵染的本氏烟上表达（图3）(高通量测序鉴定分析vsiRNA由联川协助完成)。当以人工微RNA表达vsiRNAs，它们可以靶向调控NbeIF4A mRNA。

 
图1 鉴定与RSV萎黄症状相关的ChRGs

 
图2 沉默NbeIF4A会导致叶片扭曲和萎缩

 
图3 RSV来源的vsiRNA具有靶向调控宿主基因NbeIF4A的潜力

上述实验证据支持ChRGs与植株萎黄的相关性，并表明eIF4A参与RSV症状的发展（图4）。本研究也是第一份报告证明，直接来自植物病毒的siRNA可以靶向调控宿主基因。

 
图4 RSV症状产生与宿主基因互作的模型

参考文献
Shi BB, et al. (2015) Identification and regulation of host genes related to Rice stripe virus symptom production. New Phytologist. doi: 10.1111/nph.13699

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