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孙丽英教授团队病毒跨界侵染最新研究进展在PNAS发表

近日,我室孙丽英教授课题组在继2017年、2019年分别在《美国科学院院刊》PNAS上报道了植物病毒(黄瓜花叶病毒)和非编码环状RNA(类病毒)跨界侵染植物与真菌的研究结果后,在植物-真菌-病毒互作方面再次取得了突破性进展,进一步拓展了病毒跨界侵染植物与真菌的研究领域,首次发现了真菌病毒可以跨界侵染植物,真菌病毒与植物病毒协同互作跨界侵染植物和真菌实现寄主群体间的扩散与传播。该研究结果显示真菌病毒存在着除昆虫传播之外的另一种胞外传播途径。我校植保学院硕士研究生边瑞玲、青岛农业大学特聘教授Ida BagusAndika为共同一作,孙丽英教授为通讯作者,我校刘西莉教授、吴云锋教授参与了该项研究工作。

  通常认为真菌病毒缺少细胞外的传播途径,只能通过孢子释放进行垂直传播或通过菌丝间菌丝融合进行水平传播,而病原菌营养体不亲和限制了弱毒相关病毒的传播。孙丽英教授课题组以生防真菌病毒板栗疫病菌低毒病毒1(Cryphonectriahypovirus 1, CHV1)为材料,利用植物-真菌-病毒互作研究体系发现CHV1在植物病毒烟草花叶病毒(Tabaco mosaic virus, TMV)的帮助下能够跨界侵染植物寄生。在自然情况下,当植物同时被病毒和真菌侵染时,植物可以成为病毒的侵染源,不论是植物病毒还是真菌病毒都可以选择性的跨界侵染植物和真菌寄主。同时,植物也成为了病毒的传播介体,通过植物与真菌的互作,病毒可在不同类型的真菌寄主,或者营养体不亲和的同类菌株间传播。以植物为介体,病毒克服真菌营养体不亲和的障碍进入病原真菌,从而抑制病原真菌的致病性,也就意味着让植物预先携带了抑制病原菌入侵的“武器”。另外,研究还发现植物病毒TMV和真菌病毒CHV1存在着协同关系,在植物寄主细胞中TMV促进CHV1的侵染和扩散,在真菌细胞中CHV1促进TMV的侵染和复制,同时复合侵染增加了两者在植物和真菌间的跨界侵染。基因功能分析解析出RNAi抗病毒途径和基因沉默抑制子对TMV/CHV1的跨界侵染和协同互作有关。

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真菌病毒CHV1跨界侵染植物与真菌

  该研究为新型生防材料创制提供了理论依据,进一步促进现代生物技术在农业病害绿色防控的应用。该研究得到自然基金面上项目、国家重点研发计划和高等学校学科创新引智计划的支持。

原文链接:https://www.pnas.org/content/early/2020/01/30/1915996117