植物抗病毒分子机制

在与植物病毒的长期斗争中,植物进化出多种抗病毒机制,其中RNA沉默和R基因介导的病毒抗性是最受人们关注的两种机制.一方面,RNA沉默是植物抵抗病毒侵染的重要手段.植物在病毒侵染过程中可形成病毒来源的双链RNA,经过DCL蛋白的切割、加工形成sRNA,与AGO蛋白结合形成RISC指导病毒RNA的沉默,用于清除病毒.相应地,病毒在与植物的竞争中进化出RNA沉默抑制子,抑制宿主RNA沉默系统以逃避宿主RNA沉默抗病毒反应,增强致病能力.另一方面,植物也进化出R基因介导植物对包括病毒在内的多类病原的抗性.R蛋白直接或间接识别病毒因子,通过一系列的信号转导途径激活植物防御反应,限制病毒的进一步侵染.对植物抗病毒的研究有助于人们对植物抗病分子基础的理解,有重要的科学意义和潜在应用价值.本文综述了植物抗病毒分子机制的重要进展.     

RNA沉默与植物病毒

植物中RNA沉默（RNAsilencing)亦称为转录后基因沉默（PTGS）或共抑制,是植物抵抗外来核酸（转座子、转基因或病毒）入侵,并保护自身基因组完整性的一种防御机制。RNA沉默是近十年来发现的植物界中普遍存在的现象,已成为植物分子生物学领域的一个新的研究方向。对RNA沉默特点和机制的研究表明,植物病毒与（转基因）植物内发生的RNA沉默有着密切的联系,作者从病毒对RNA沉默的诱导、抑制、防御等方面,简述了RNA沉默与病毒的关系。并对病毒载体所诱导的RNA沉默在植物发育和基因组功能分析等方面的应用价值进行了讨论。     

植物中 RNA 分子系统运输的研究进展

RNA 分子主要以单链的形式存在于生物体内,既担负着贮存及转移遗传信息的作用,又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能 . 在植物中 RNA 也可作为活跃的信号分子调控基因表达和发育 . 介绍了包括病毒 RNA 、 RNA 沉默信号、特异内源 RNA 等 RNA 分子,在植物体内的系统运输及其在植物基因表达调控中所起作用的研究进展 .     

m6A修饰与植物RNA病毒侵染

N⁶-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine, m⁶A)是真核生物m RNA中丰度最高的RNA转录后化学修饰. RNA的m⁶A修饰主要由甲基化转移酶(writers)、去甲基化酶(erasers)以及阅读蛋白(reader proteins)共同调控.近年的研究表明, m⁶A修饰在植物病毒侵染中发挥了重要作用,相关调控机制成为植物病毒领域的研究热点.本文概述了植物RNA m⁶A修饰相关蛋白的基本组成和m⁶A修饰的检测技术,重点阐述了m⁶A修饰在植物与RNA病毒互作中的作用,并提出了今后植物RNA病毒m⁶A修饰功能研究的方向.     

植物抗病毒病育种策略

为了得到抗病毒的寄主植物,植物育种学家进行了许多有益研究,形成了许多行之有效的抗病毒病育种策略。利用植物本身对病毒侵染所具有的一些免疫功能及其本身的一些抗性基因来获得抗性;利用来源于病毒自身基因的一些抗病性策略(PDR),如利用病毒外壳蛋白基因,病毒复制酶基因,病毒移动蛋白基因,病毒卫星RNA和反义RNA等,植物也可以获得抗性。近年来对由转录后RNA沉默引起的由RNA介导的病毒抗性策略(RMVR)也进行了深入地研究。除了PDR和RMVR以外,还有一些导致植物抗病毒的策略,包括利用美国商陆的病毒抗性蛋白(PAP),2',5’-寡腺苷酸合成酶,“植物抗体”以及病毒蛋白多肽来获得病毒抗性等。     

用毒蛋白控制植物病毒病害的基因工程设想

本文提出利用抑制植物蛋白质合成的毒蛋白基因读码框和植物病毒亚基因组启动子组成嵌合基因,预先在植物中表达负链RNA,在病毒侵染细胞中变为正链毒蛋白RNA,产生毒蛋白,迅速中止该细胞蛋白质合成,从而达到完全控制植物病毒病的植物基因工程工程设想。白喉毒素A链基因读码框是一种对多种植物有用的适合于本设想的毒蛋白基因读码框。烟草中负链毒蛋白RNA不会自动变为正链RNA。TMV外壳蛋白亚基因组是按BMV RNA_4的方式生成;它的启动子可以用作TMV的启动开关,使植物细胞中白喉毒素A链负链RNA特异地转变为毒蛋白mRNA。     

植物呼肠孤病毒研究的最新进展

植物呼肠孤病毒是一类形态复杂、具有多种病毒结构蛋白及片段化双链RNA基因组的病毒,一直受到病毒学家的注意。植物呼肠孤病毒对媒介昆虫的侵染不表现细胞病理     

反向重复结构在抗植物病毒上的研究进展

双链RNA(dsRNA)的形成是启动RNA沉默的关键因子,而插入了反向重复结构的表达载体能有效地转录产生hpRNA,从而能高效启动RNA沉默。分析了反向重复结构构建的特点,综述了近些年利用该结构启动RNA沉默后在抗植物病毒上的研究进展。     

植物病毒双链RNA提取、研究进展

植物病毒病在世界各地广泛分布,大约90%的植物病毒基因组为单链RNA,当病毒侵染植物后利用寄主成分进行复制时,首先产生与基因组RNA互补的链,配对成双链模板,再以互补链为模板转录出子代基因组RNA。而正常的植物中往往不产生,而且ds-RNA对酶具有一定的抗性。通过对植物组织中ds-RNA的分析,可用于植物病毒的检测和诊断等研究。因此,植株中病毒ds-RNA的分离和鉴定,对病毒的研究和基因组解析具有重要意义。     

RNAi技术及在植物抗病毒研究中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术是一项基因沉默新技术,在抗病毒研究中,人为地将与病毒或宿主基因(宿主基因编码的蛋白质对病毒很重要而对宿主本身作用很小或不起作用)同源的双链RNA(double strand RNA,dsRNA)导入生物体内,引起与其同源的基因发生沉默,从而抑制病毒复制,达到抗病毒的目的。因此RNAi技术在抗病毒研究中倍受关注,并取得了显著成绩。主要对RNAi技术的相关知识以及在植物抗病毒中的应用进展作一综述。     

抗病毒植物基因工程的研究进展

病毒病害一直是农业生产的一大问题,分子生物学的发展,特别是基因工程的发展为防治病毒病带来了希望。就目前的情况看,有效的抗基因主要来源于病毒本身,如外壳蛋白基因、卫星RNA基因、正义RNA序列,反义RNA序列等。除此之外,一些其它的策略也被采用,如核酶(Ribozyme)策略等。人们也正在试图从植物本身分离抗病毒基因和探索新的抗病毒策略,这一切都有助于推动抗病毒植物基因工程的发展。本     

植物病毒沉默抑制因子研究进展

RNA沉默是广泛存在于真菌、动物和植物中的一种特异序列降解机制.在植物中,RNA沉默是一种抵抗外界植物病毒入侵的自然机制.但是,植物病毒通常也会采取编码沉默抑制因子的相应机制来抵抗基因沉默,以便能够入侵植物.论述了主要沉默抑制因子的机制、特点和相关确认沉默抑制因子实验,并对沉默抑制因子的研究前景进行了展望.     

RNA干扰及其在植物代谢工程中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种高效的、序列特异的基因沉默现象。本文介绍了RNA干扰的发现及其干扰机制,阐明RNA干扰可在发现代谢途径中的新基因并验证其功能、改善植物营养价值、提高植物抗性、创造新种质等方面发挥重要作用。     

植物中病毒来源的小RNA介导的RNA沉默

植物RNA 沉默机制的主要功能之一是具有抗病毒作用. 在被病毒侵染的宿主细胞中发现的病毒来源的小RNA表明, 宿主的RNA沉默机制可以靶向病毒RNA. 随着vsiRNAs 高通量测序技术的发展, 近年来的遗传学研究揭示了vsiRNAs 的起源和组成以及它们调控基因表达的潜在功能. 本文简述了vsiRNAs 的起源和生物合成过程, 并着重围绕在抗病毒过程中vsiRNAs 介导的对病毒基因组和宿主转录本的RNA 沉默现象进行综述, 以更好地理解植物中vsiRNAs 在病毒致病性以及和宿主互作中的作用机制.     

抗植物病毒病基因工程的研究进展及评估

本文综述了抗植物病毒病基因工程的研究进馋·介绍了转弱毒株整长cDNA路线,利用病毒CP基因,卫星RNA,反义RNA,Ribozyme技术,病毒非结构蛋白基因,DI分子以及诱导性蛋白合成终止法等非常规抗病毒战略,并对各条路线的优劣作了评估。     

利用深度测序技术发掘植物病毒资源

第二代测序技术(NGS)因其快速和灵敏的检测特点已成为植物病毒学研究的强有力工具.NGS具有非序列依赖性的优势,能同时检测植物样品中可培养和不可培养的、含量高及含量低的所有的DNA病毒、RNA病毒以及类病毒,它的出现极大地变革和推进了病毒的发现历程.利用该技术已在多种植物上进行了植物病毒的发掘和病原鉴定,取得了非常好的效果.本文围绕NGS及其在植物病毒发掘中的应用研究和前景进行概述和展望.     

植物抗病毒分子机制的研究进展

植物在进化过程中为微生物提供了丰富的物质环境,微生物的生存依赖于植物的生物合成和产生能量的能力.有近450种植物致病病毒,可导致一系列的疾病.但植物不是被动地面对病毒的攻击,而是进化了精细而有效的防御机制来抵抗、限制或损害病毒的感染.植物抗病基因(R-gene)可以抵抗包括病毒在内的多种病原体.由特定病毒而引发的防御反应是先天固有的,而且研究人员已经鉴定了与这种防御反应相关的细胞学和生理学特性.作为抵抗外来核酸(包括病毒)的重要细胞防御途径,RNA沉默近来获得了显著性的研究进展.在植物中这些途径的协同作用有效地防御了病毒的感染.     

微生物来源的抗植物病毒活性物质研究进展

近年来,研究者利用微生物及其次生代谢产物开展了大量防治植物病毒病的研究,从中发现了许多具有抗植物病毒活性的大分子物质及小分子化合物。本文对来源于不同种类微生物的抗病毒活性物质及抗病毒机理作了论述,并对微生物来源抗植物病毒物质研究进行了展望,以期为开发用于植物病毒病防治的微生物农药提供借鉴。     

植物次生代谢基因工程

植物次生代谢基因工程,是利用基因工程技术对植物次生代谢途径的遗传特性进行改造,进而改变植物次生代谢产物。植物次生代谢基因工程的出现是人类对次生代谢途径的深入了解和分子生物学向纵深发展的结果,同时它又促进了次生代谢分子生物学的发展。调控因子的应用和多基因的协同转化为植物次生代谢基因工程拓宽了思路。从次生代谢图谱、植物基因工程策略和植物转基因方法等方面对植物次生代谢的基因工程研究进展做一简要概述。     

植物单链RNA病毒中的正链病毒的基因结构和表达调控

植物病毒可以按其遗传物质的不同分为四大类,即双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链RNA病毒和单链RNA病毒。其中单链RNA病毒又可以按基因RNA复制和表达方式的不同而分为正链RNA病毒和负链RNA病毒两种,大约70％的植物病毒属于正链RNA病毒。越来越多的实验证据表明,植物病毒,尤其是植物正链RNA病毒,具有某些不同于其它生命形式的特性,这些特性主要表现在基因结构、表达和调节等方