農作物生產(chǎn)持續受到由昆蟲(chóng)傳播的病毒性疾病的威脅。近期的研究進(jìn)展揭示了植物抵御病毒病原體所采用的復雜免疫機制。然而,在植物宿主感染病毒發(fā)病初期,其通過(guò)何種分子機制識別病毒并啟動(dòng)抗病毒防御機制,目前尚未闡明。
2025年3月12日,北京大學(xué)李毅團隊聯(lián)合福建農林大學(xué)等多個(gè)實(shí)驗室在 Nature 期刊發(fā)表了題為:Perception of viral infections and initiation of antiviral defence in rice 的研究論文,揭示了水稻感知病毒侵染并啟動(dòng)抗病毒免疫反應的分子機制。
在這項最新研究中,研究團隊通過(guò)利用攜帶天然病毒形式的昆蟲(chóng)媒介對水稻進(jìn)行自然感染,證明了病毒衣殼蛋白(CP)被水稻的 RING1-IBR-RING2 型泛素連接酶(RBRL)感知,從而啟動(dòng)了水稻天然抗病毒反應的第一步。
隨后,RBRL 通過(guò)泛素化系統將茉莉酸信號通路轉錄抑制復合物的銜接蛋白——NINJA3作為靶點(diǎn)進(jìn)行降解,從而誘導茉莉酸信號傳導并激活下游抗病毒防御機制。
研究團隊進(jìn)一步表明,這種現象是水稻感知病毒感染并啟動(dòng)抗病毒信號級聯(lián)反應的一種普遍分子機制。
RBRL介導的抗病毒免疫反應啟動(dòng)機制模型
這一發(fā)現不僅對于更深入地了解病毒與宿主之間的相互作用十分重要,而且對于進(jìn)一步開(kāi)展抗病育種也意義重大。
北京大學(xué)博士畢業(yè)生黃鈺(現單位為四川省農業(yè)科學(xué)院)、博士生楊稼琳和博士后孫僖為論文共同第一作者,北京大學(xué)李毅教授為通訊作者,中國農業(yè)大學(xué)副教授楊志蕊(李毅實(shí)驗室原博士后)為共同通訊作者。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08706-8
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