本报讯 4月16日，The Plant Cell在线发表中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室郭惠珊研究组关于植物抗病途径的最新研究成果，论文标题为“RNA-Dependent RNA Polymerase 1 from Nicotiana tabacum Suppresses RNA Silencing and Enhances Viral Infection in Nicotiana benthamiana”，研究揭示了本明烟RDR1自然突变的生物学意义，阐明本明烟RDR1的自然突变可能是植物本身长期面临广泛病毒侵染的选择压力而发生的结果，通过RDR1的失活突变以激活更强的RDR6介导的抗病毒能力。

 

该研究为植物抗病途径在农业抗病毒生产应用上提出新的思考：参与一条抗性途径的基因在特定寄主中可能干扰另一条抗性途径。换句话说，不是将抗性基因在一种植物中高表达就一定能获得更高的抗性，有时会适得其反。

 

据郭惠珊研究员介绍，RNA沉默途径（RNAi途径）和水杨酸抗性途径（SA途径）是植物抗病反应调控系统中两条非常重要的信号转导通路。植物中依赖于RNA的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerases, RDRs）家族有不同成员各自参与这两条抗性途径。其中，RDR6参与RNAi途径，扩增RNAi途径的关键因子小RNA（siRNA），并对抵抗病毒的侵染起关键的作用；而RDR1主要参与SA介导的抗病毒途径。

 

在一种本明烟（Nicotiana benthamiana）烟草中， RDR1被发现自然突变成无功能基因。而以往假设的认为：可能由于本明烟中与SA-途径相关的RDR1的突变，导致本明烟很容易被病毒感染，使其成为一种可被多种病毒寄生的植物宿主。

 

郭惠珊研究组通过分析与本明烟RDR1高度同源的普通烟草（Nicotiana tabacum）的RDR1（Nt-RDR1）， 发现Nt-RDR1在本明烟中过表达，非但不能提高本明烟对病毒的抗性，反而使本明烟对很多病毒出现超感表型。他们进一步研究发现：Nt-RDR1蛋白具有RNA沉默抑制子活性。Nt-RDR1蛋白能抑制RDR6参与的RNAi途径，干扰依赖RDR6产生的siRNA的沉默活性。该研究提供证据表明：RDR1蛋白具有双功能作用，一方面，参与SA抗性途径，另一方面，抑制RDR6介导的抗病毒RNAi途径。 （刘欢 王忠勤）

 

《科学时报》 (2010-4-26 B2 技术·产业)