科学家揭示双生病毒抑制植物基因沉默新机制

双生病毒是一类在世界范围内广泛爆发流行的植物单链DNA病毒，对全球作物造成毁灭性危害。我国流行爆发的双生病毒中有些伴随有卫星DNA，有些并没有卫星DNA伴随。云南番茄曲叶病毒是典型的没有卫星伴随的双生病毒，其基因组序列与中国番茄曲叶病毒基因组序列具有87.7%的同源性，若除去C4基因，则两病毒的基因组同源性高达97.2%。

中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队揭示了双生病毒C4蛋白抑制植物转录水平基因沉默的新机制。前期研究发现，番茄曲叶病毒C4蛋白是其症状决定因子，C4蛋白通过与寄主因子互作改变寄主因子亚细胞定位而诱发病毒症状产生；同时C4蛋白作为病毒编码的多功能蛋白，其抑制寄主植物转录水平基因沉默的分子机制尚不明确。云南番茄曲叶病毒C4蛋白能够与甲基转移酶互作，阻止甲基转移酶对病毒基因组DNA的结合，从而抑制其对病毒基因组的甲基化。云南番茄曲叶病毒C4的第43位丝氨酸在互作中发挥重要作用。进一步研究发现，云南番茄曲叶病毒C4通过与甲基转移酶互作不仅影响其对病毒基因组的甲基化，而且影响其对植物内源基因的甲基化；因此，云南番茄曲叶病毒C4通过与甲基转移酶互作抑制其与病毒基因组DNA的结合，从而抑制甲基转移酶介导的转录水平基因沉默，创造出有利于病毒侵染的细胞环境。研究阐明了双生病毒逃逸寄主防卫反应的分子机理，为双生病毒的防控及抗双生病毒品种的选育提供理论基础。