近日,我所国家柑桔苗木脱毒中心周常勇/曹孟籍团队在农林科学一区Top期刊Molecular Plant Pathology发表题为Effects of RNA silencing during antagonism between citrus exocortis viroid and citrus bark cracking viroid in Etrog citron (Citrus medica)的研究论文。
柑桔作为世界及我国第一大水果产业,无病毒苗木繁育是产业健康发展中的重要一环。柑桔裂皮类病毒(Citrus excortis viroid, CEVd)作为一类致病长链非编码RNA,可在以枳壳、枳橙等品种为砧木的柑桔上引起树皮爆裂、脱落等症状,严重时甚至导致根部干枯腐烂。柑桔树皮裂纹类病毒(Citrus bark cracking viroid,CBCVd)在田间对CEVd具有拮抗作用,但其拮抗的分子机制尚不清楚。
鉴于CEVd/CBCVd在易感砧木上田间定植3-8年后才表现症状,本研究通过一种CEVd/CBCVd 体外转录本刀割接种“Etrog”香橼指示植物的方法,可缩短研究周期至1-3个月,并且叶片上的症状较为直观。
图1 CEVd/CBCVd RNA刀割接种“Etrog”香橼症状
本研究发现,CBCVd提前接种或与CEVd同时接种香橼,都能减弱CEVd引起的叶卷和坏死症状,降低CEVd类病毒的积累量。序列分析发现CBCVd与CEVd在右手末端区的序列高度相似,且均在右手末端区产生大量的类病毒来源的小RNA(vd-siRNA)。来自CEVd和CBCVd的vd-siRNA长度主要为21nt和22nt,并且具有相似的5’碱基偏好性。进一步研究发现,CBCVd 右手末端区表达的siRNA可通过寄主的RNA沉默机制在体内直接降解CEVd的转录物,导致CEVd的积累量降低。
本研究明确了柑桔树皮裂纹类病毒(CBCVd)通过寄主的RNA沉默机制产生的vd-siRNA减弱柑桔裂皮类病毒(CEVd)症状与积累的机制,结果丰富了柑桔类病毒间的互作研究,为创制类病毒抗性的柑桔种质提供了新思路。
图2 CBCVd通过vd-siRNAs拮抗CEVd的示意图
博士生邱远健为论文第一作者,已毕业博士生王亚飞为共同第一作者,曹孟籍研究员和周常勇研究员为该论文共同通讯作者,西南大学柑桔研究所为第一完成单位。该研究得到国家自然科学基金(32072389)、国家级青年人才项目、重庆市杰出青年科学基金(CSTB2022NSCQ-JQX0027)、西南大学先导计划(SWU-XDPY22002)、重庆英才计划(cstc2022ycjh-bgzxm0143)和重庆市研究生科研创新项目(CYB23158)的资助。
文章链接:https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mpp.13408