近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)其他科研單位攜手合作,成功利用基因編輯技術(shù),通過(guò)直接編輯雙生病毒的關(guān)鍵序列位點(diǎn)和敲除植物感病因子兩種策略,創(chuàng)制出對(duì)雙生病毒具有廣譜抗性的新型煙草材料。這一研究成果日前發(fā)表于國(guó)際期刊《植物生物技術(shù)》。
雙生病毒,作為一種獨(dú)特的植物病毒,以其孿生顆粒形態(tài)和單鏈環(huán)狀脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)而著稱,同時(shí)也是植物病毒中種類最為繁多的一種。這種病毒能引發(fā)作物大范圍的病害,不僅導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn),還對(duì)作物的品質(zhì)造成極大不良影響。在此前的研究中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)雙生病毒的基因組中存在一種廣泛分布的重復(fù)序列,這種序列在病毒的復(fù)制過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色。為了更有效地抗擊雙生病毒,研究人員通過(guò)精心設(shè)計(jì)單鏈引導(dǎo)核糖核酸,使其能夠精準(zhǔn)地靶向并編輯病毒基因組中的這些重復(fù)序列區(qū)域。
創(chuàng)制雙生病毒抗性新材料。
論文共同通訊作者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的李方方研究員告訴科技日?qǐng)?bào)記者,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)雙生病毒的廣譜抗性,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步篩選并鑒定了多個(gè)與雙生病毒復(fù)制蛋白相互作用的保守植物因子。通過(guò)敲除煙草植物中的兩個(gè)關(guān)鍵因子,他們發(fā)現(xiàn)這些突變體材料不僅能有效傳遞對(duì)多種雙生病毒的廣譜抗性,而且不會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。
雙生病毒基礎(chǔ)研究新突破助力病害綠色防控。
這項(xiàng)研究提供了一種抗擊雙生病毒的全新策略?!凹赐ㄟ^(guò)編輯重要的保守感病因子,成功培育出具有顯著抗病性的作物材料。這一策略不僅有助于提高農(nóng)作物的抗病能力和產(chǎn)量,還能減少農(nóng)藥的使用?!崩罘椒秸f(shuō)。