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    尊龙凯时基金资助双生病毒致病机理的研究获国家尊龙凯时奖二等奖

    日期 2015-01-28   来源:生命科学部   作者:罗晶 余向阳 杜生明  【 】   【打印】   【关闭

      双生病毒是一类对多种作物造成毁灭性危害的植物DNA病毒,其分布广、种类多、危害重、传播快,病害控制困难,已对全球50 多个国家和地区的番茄、棉花、木薯、豆类等多种作物造成巨大危害,引起了全世界的广泛关注。在尊龙凯时重点项目(30530520)、国家杰出青年基金(30125032)和面上项目(30270062、30370927)等资助下,浙江大学周雪平教授和中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员及其团队对我国双生病毒的种类、发生分布、变异进化规律以及病毒致病机理等开展了系统研究,并取得了重要进展,研究成果获2014年国家尊龙凯时奖二等奖。

      该成果明确了我国双生病毒的种类分布、生物学特性及病害侵染循环特征。建立了双生病毒快速诊断检测技术,提高了病害的预测预警水平;系统调查了双生病毒在我国的发生分布,明确了双生病毒在22个省市发生;分离鉴定41种双生病毒,其中31种为新种,占全球发现的双生病毒总数的13.5%,发现的新双生病毒数量居国际首位;发现17种双生病毒伴有卫星DNA,测定了250种卫星DNA 的全长基因组序列;构建了双生病毒及卫星DNA的侵染性克隆,明确了病毒及卫星DNA在致病中的作用;确定了多种双生病毒的侵染循环特征,即通过烟粉虱在杂草-作物或作物-作物间循环传播,为控制双生病毒病奠定了基础。

      该成果解析了双生病毒的种群遗传结构和变异进化规律。研究发现,双生病毒遗传结构是异质种群,病毒种群具有准种特征,具有与RNA 病毒相似的突变率;双生病毒卫星DNA的变异主要集中在βC1蛋白邻近C 端区以及卫星保守区与A-rich之间的非编码区,卫星DNA与伴随的双生病毒基因组存在共进化关系;发现我国多种双生病毒基因组之间存在重组。双生病毒种群的突变和基因组之间的重组导致了新病毒的产生。

      该成果阐明了双生病毒及其伴随的卫星DNA 的致病机理。研究人员揭示了双生病毒卫星DNA 编码的βC1 是重要致病因子和RNA 沉默抑制子,发现双生病毒编码的C2 能够通过与S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC1)互作并且抑制26S 蛋白酶体介导的SAMDC1 蛋白降解来影响植物和病毒基因组DNA 的从头甲基化过程,促进病毒DNA 在植物中的积累;发现双生病毒的C4 能够诱导植物中RING-finger 蛋白RKP 的表达,从而调控寄主细胞周期,促进寄主植物细胞分裂和病毒的高效复制。在明确βC1 致病机理的基础上,建立了新型高效的基于卫星DNA的基因沉默载体,为快速研究植物基因功能提供了技术支持。

      由于在双生病毒研究方面的突出成绩,周雪平教授应邀在植物病理学核心期刊《植物病理学年评》(Annual Review of Phytopathology 51:357-381, 2013)撰写综述论文“Advances in understanding begomovirussatellites”, 介绍其在双生病毒卫星DNA方面的研究进展。