植物如何抵抗病毒？他們發現植物干細胞廣譜抗病毒機制

　　 中國科學技術大學生命科學學院教授趙忠團隊通過發育生物學和植物病毒學兩個領域的交叉研究，找到植物干細胞免疫病毒的關鍵因子——WUSCHEL（WUS）蛋白，揭示了植物干細胞廣譜抗病毒機制，為多種作物抗病毒防治提供了新思路。該成果10月9日發表于《科學》。

　　目前，植物病毒病害已成為農業生產中的第二大病害，植物一旦染上病毒將帶來毀滅性后果。比如水稻中由稻飛虱傳播的病毒（條紋葉枯病和黑條矮縮病）一旦暴發，輕則減產16%左右，重則絕收。

　　盡管國內外研究人員已從多個角度對植物抗病毒進行了大量研究，但對于植物干細胞存在廣譜抗病毒能力的原因尚不清楚。由于病毒種類繁多，已知的植物病毒就有1000余種，現有的抗病毒手段只能針對少數的病毒，且隨著病毒不斷進化，抗性也會逐漸減弱。“莖尖脫毒”是少有的可以應用于大多數植物且能清除植物體內病毒的最有效的生物技術，但其深層機理一直未被揭示。

　　趙忠團隊以傳統的“莖尖脫毒”技術為靈感來源，歷經8年潛心研究，發現WUS是一個存在于植物干細胞中的關鍵抗病毒蛋白。干細胞內的WUS是一個非常保守的蛋白，且在低等植物和高等植物中普遍存在。這個蛋白受病毒感染誘導，通過直接抑制一類甲基轉移酶基因，影響細胞參與蛋白質合成的主要細胞器（核糖體）組裝，從而降低蛋白質合成速率。這將直接導致病毒不能利用植物細胞完成自身蛋白質的翻譯以及病毒的復制和組裝的過程，從而抑制了病毒的傳播。

　　WUS蛋白也可以成為其他細胞抵抗病毒的“利器”。研究人員在植物其他細胞中表達WUS蛋白，發現可以保護植物免受病毒感染。研究人員檢查了多種病毒，證實WUS蛋白均可抑制這些病毒對植物細胞的感染，說明WUS蛋白介導的干細胞病毒免疫具有廣譜性。

　　這項工作研究了植物分生組織存在的廣譜抗病毒免疫活性，首次發現在病毒抗性和分生組織維持基因之間存在如此精確的分子連接。同行專家評論認為：“此研究解決了一個長期存在且備受關注的問題，是植物病理學和植物發育領域的一個開創性研究。”

　　趙忠團隊計劃將這一成果應用到今后的育種中，以得到廣譜高抗病的作物新品種。趙忠表示，WUS同源蛋白存在于多種植物中，WUS蛋白介導的廣譜抗病毒機制有望推動全球糧食穩產問題的解決。