植物怎樣抵抗病毒?科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“反病毒劫持”的重要蛋白
病毒必須劫持"并利用入侵的健康細(xì)胞的生命系統(tǒng)進(jìn)行繁殖和傳播。最近,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)趙忠教授發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵蛋白WUSCHEL(WUS),使病毒無(wú)法"劫持"植物細(xì)胞,揭示了植物干細(xì)胞的廣譜抗病毒機(jī)制,為解決作物抗病毒甚至穩(wěn)定全球糧食生產(chǎn)問題開辟了一條新途徑。權(quán)威國(guó)際學(xué)術(shù)期刊"科學(xué)"10月9日發(fā)表了這一結(jié)果。
病毒是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中僅次于真菌的第二大病害。例如,稻飛虱傳播的病毒會(huì)使水稻遭受條紋葉枯病和黑條紋矮病,而產(chǎn)量會(huì)下降,重稻將被消滅。
目前,植物病毒有1000多種,但人類現(xiàn)有的抗病毒方法只對(duì)少數(shù)幾種病毒有效,隨著病毒的進(jìn)化,植物的抗藥性會(huì)減弱。"莖尖解毒"是一種罕見而有效的生物技術(shù),但其深層的科學(xué)機(jī)制尚未被探索。
中國(guó)科技大學(xué)趙忠小組在"莖尖解毒"的啟發(fā)下,經(jīng)過8年的發(fā)育生物學(xué)和植物病毒學(xué)交叉研究,最近發(fā)現(xiàn)了植物干細(xì)胞中的關(guān)鍵抗病毒蛋白wus。
病毒是一種很簡(jiǎn)單的有機(jī)體,侵入健康細(xì)胞,必須‘劫持’細(xì)胞內(nèi)的生命系統(tǒng),包括蛋白質(zhì)合成和各種能量物質(zhì)來(lái)服務(wù)自己。"趙忠表示,他們的研究發(fā)現(xiàn),WUS蛋白可以抑制植物干細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng),使入侵病毒無(wú)法合成蛋白質(zhì),因而無(wú)法繁殖和傳播。
他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),WUS蛋白也可以作為其他細(xì)胞抵抗病毒的"武器",也可以抑制多種病毒的感染,具有廣譜,對(duì)多種植物病害有效。
這項(xiàng)研究解決了一個(gè)長(zhǎng)期存在和關(guān)注的問題,是植物病理學(xué)和發(fā)展領(lǐng)域的一項(xiàng)開創(chuàng)性研究。科學(xué)"雜志的評(píng)論員評(píng)論道。
據(jù)了解,該小組計(jì)劃將這些結(jié)果應(yīng)用于育種,利用蛋白質(zhì)人工進(jìn)化技術(shù)篩選高抗蛋白質(zhì),以獲得范圍廣泛的高抗病作物品種。
我們希望將這一結(jié)果應(yīng)用于更多的糧食作物、油料作物、藥用作物等,以便大多數(shù)作物能夠抵御病毒的入侵。"趙忠說。
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