植物怎樣抵抗病毒?科學家發現了“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胞的生命系統進行繁殖和傳播。最近,中國科學技術大學趙忠教授發現了關鍵蛋白WUSCHEL(WUS),使病毒無法"劫持"植物細胞,揭示了植物干細胞的廣譜抗病毒機制,為解決作物抗病毒甚至穩定全球糧食生產問題開辟了一條新途徑。權威國際學術期刊"科學"10月9日發表了這一結果。
病毒是農業生產中僅次于真菌的第二大病害。例如,稻飛虱傳播的病毒會使水稻遭受條紋葉枯病和黑條紋矮病,而產量會下降,重稻將被消滅。
目前,植物病毒有1000多種,但人類現有的抗病毒方法只對少數幾種病毒有效,隨著病毒的進化,植物的抗藥性會減弱。"莖尖解毒"是一種罕見而有效的生物技術,但其深層的科學機制尚未被探索。
中國科技大學趙忠小組在"莖尖解毒"的啟發下,經過8年的發育生物學和植物病毒學交叉研究,最近發現了植物干細胞中的關鍵抗病毒蛋白wus。
病毒是一種很簡單的有機體,侵入健康細胞,必須‘劫持’細胞內的生命系統,包括蛋白質合成和各種能量物質來服務自己。"趙忠表示,他們的研究發現,WUS蛋白可以抑制植物干細胞的蛋白質合成系統,使入侵病毒無法合成蛋白質,因而無法繁殖和傳播。
他們進一步發現,WUS蛋白也可以作為其他細胞抵抗病毒的"武器",也可以抑制多種病毒的感染,具有廣譜,對多種植物病害有效。
這項研究解決了一個長期存在和關注的問題,是植物病理學和發展領域的一項開創性研究。科學"雜志的評論員評論道。
據了解,該小組計劃將這些結果應用于育種,利用蛋白質人工進化技術篩選高抗蛋白質,以獲得范圍廣泛的高抗病作物品種。
我們希望將這一結果應用于更多的糧食作物、油料作物、藥用作物等,以便大多數作物能夠抵御病毒的入侵。"趙忠說。