近日《科学》杂志报道了一项最新研究成果:找到了植物干细胞免疫病毒的关键因子——WUSCHEL(WUS)蛋白,并揭示了植物干细胞的广谱抗病毒机制。
和人类一样,植物感染病毒也会生病。植物病毒引发的病害是威胁农业生产的第二大病害,作物染上病毒将带来毁灭性后果,轻则减产、重则绝收。
那么,植物如何抵抗病毒?有没有一种方法,能够抵御威胁作物的大部分病毒,进而保障粮食稳产?
据专家介绍,与人体对许多病毒有免疫抵抗能力一样,植物也能凭借自身的免疫能力抵抗病毒。尽管国内外研究人员已从RNA干扰、细胞自噬、植物激素等多个角度进行了大量研究,但对于植物干细胞具有广谱抗病毒能力的原因依然不清楚,影响着人类研发植物抗病毒技术的发展。
为解决植物抗毒性,专家团队以茎尖脱毒技术为灵感来源,历经8年潜心研究,发现WUS是一个存在于植物干细胞中的关键抗病毒蛋白。干细胞内的WUS是一个非常保守的蛋白,从低等植物到高等植物中普遍存在。这个蛋白受病毒感染诱导,并且通过直接抑制一类甲基转移酶基因,影响了细胞参与蛋白质合成的主要细胞器“核糖体”的组装,从而降低了蛋白质合成速率。这将直接导致病毒不能利用植物细胞完成自身蛋白质的翻译和病毒的复制、组装过程,从而抑制了病毒的传播。
研究人员发现,WUS蛋白也可以成为其他细胞抵抗病毒的“利器”。同时,研究人员还检查了多种病毒,证实WUS蛋白均可以抑制这些病毒对植物细胞的感染。这说明,WUS蛋白介导的干细胞病毒免疫具有广谱性。
(宋晓楠)