記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校生命科學學院趙忠教授團隊通過發(fā)育生物學和植物病毒學兩個領(lǐng)域的交叉研究，找到了植物干細胞免疫病毒的關(guān)鍵因子——WUSCHEL(WUS)蛋白，揭示了植物干細胞的廣譜抗病毒機制。該成果10月9日發(fā)表在《科學》雜志上。
植物病毒病害已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的第二大病害，植物一旦染上病毒將帶來毀滅性的后果，輕則減產(chǎn)，重則絕收。已知的植物病毒就有1000多種，現(xiàn)有的抗病毒手段只能針對少數(shù)病毒，且隨著病毒不斷進化，抗性也會逐漸減弱。“莖尖脫毒”是少有的有效生物技術(shù)，但其深層次科學機理一直未被探明。
趙忠團隊另辟蹊徑，以傳統(tǒng)的“莖尖脫毒”技術(shù)為靈感來源，歷經(jīng)8年潛心研究，發(fā)現(xiàn)WUS是一個存在于植物干細胞中的關(guān)鍵抗病毒蛋白，在低等植物到高等植物中普遍存在。這個蛋白受病毒感染誘導(dǎo)，并且通過直接抑制一類甲基轉(zhuǎn)移酶基因，影響了細胞參與蛋白質(zhì)合成的主要細胞器——核糖體的組裝，從而降低了蛋白質(zhì)合成速率。這將直接導(dǎo)致病毒不能利用植物細胞完成自身蛋白質(zhì)的翻譯，以及病毒的復(fù)制和組裝過程，從而抑制了病毒的傳播。
同時，WUS蛋白也可以成為其他細胞抵抗病毒的“利器”。研究人員檢查了多種病毒，并證實WUS蛋白均可以抑制這些病毒對植物細胞的感染，說明WUS蛋白介導(dǎo)的干細胞病毒免疫具有廣譜性。
這項研究成果第一次發(fā)現(xiàn)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：“此研究解決了一個長期存在且備受關(guān)注的問題，是植物病理學和植物發(fā)育領(lǐng)域的一個開創(chuàng)性研究。”
