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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：742發(fā)布時間：2010-4-21

RNA沉默途徑（RNAi途徑）和水楊酸抗性途徑（SA途徑）是植物抗病反應調(diào)控系統(tǒng)中兩條非常重要的信號轉(zhuǎn)導通路。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，擴增RNAi途徑的關(guān)鍵因子小RNA（siRNA），并對抵抗病毒的侵染起關(guān)鍵的作用；而RDR1主要參與SA介導的抗病毒途徑。



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)認為：可能由于本明煙中與SA-途徑相關(guān)的RDR1的突變，導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國家重點實驗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，非但不能提高本明煙對病毒的抗性，反而使本明煙對很多病毒出現(xiàn)超感表型。他們進一步研究發(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介導的抗病毒RNAi途徑。



該項研究揭示了本明煙RDR1自然突變的生物學意義。闡明本明煙RDR1的自然突變可能是植物本身長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的RDR6介導的抗病毒能力。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。論文標題為RNA-Dependent  RNA  Polymerase  1  from  Nicotiana  tabacum  Suppresses  RNA  Silencing  and  Enhances  Viral  Infection  in  Nicotiana  benthamiana。
 


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