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中美发现大麦黄矮病关键病毒因子

2020-05-14 13:31:47来源: 科技日报

   农作物病害是影响全球粮食安全的重要因素之一。中美两国研究人员通过一项长达10年的合作研究,发现了影响全球谷物产量的主要病害——大麦黄矮病的关键病毒因子,一种名为BYDV 17K的蛋白。这一发现对于更深入了解黄矮病发病机理,从而开发更有效的病害防治手段具有重要意义。相关研究论文13日在线发表在《科学进展》杂志上。

   大麦黄矮病毒(BYDV)是一种独特的植物病原体,能感染超过150种禾本科植物,包括大麦、玉米、燕麦、水稻和小麦在内的谷物作物一旦被其感染,患上黄矮病,会发育迟缓、根系浅、植株小、产量下降,严重情况下甚至会绝收。黄矮病危害大,影响范围广,长期以来,该病害的防治一直是农业生产部门的重要任务。

   此次,美国马里兰大学医学院的赵玉琪教授与中国科学院遗传与发育生物学研究所的王道文博士带领的研究团队,对BYDV进行了长达10年的合作研究。他们使用赵玉琪教授开发裂殖酵母作为剖析整个BYDV基因组的工具,最终发现17K蛋白在黄矮病发病机理中起着决定性作用。这种蛋白会减少酵母细胞的生长并诱导细胞周期阻滞,影响大麦等谷物的根系生长和总体生长,造成作物发育迟缓,产量下降。

   王道文博士表示,他们的研究提供了首个证据,表明BYDV 17K蛋白会影响大麦等谷物生长,其致病机理的发现,将有助于科学家设计出有效的靶向性病害防治手段,对于大麦黄矮病防治研究具有重要意义。赵玉琪教授则指出,他们的研究表明,简单的单细胞真核酵母是研究如农作物这样的高等真核生物的有效模型系统。

   总编辑圈点

   对于大麦燕麦等谷物,你我都是只知晓如何吃,不了解怎样种,因此对大麦黄矮病十分陌生。这种病自上世界五十年代在美国加州被发现,迄今一直困扰着农作物专家。大麦黄矮病在早期感染即可致病株死亡,甚至在不出现症状的情况下也可以使产量显著下降,造成巨大经济损失。现在,随着植物病毒学飞速发展,科学家已经可以阐明它的致病机理,病毒的种类、分子变异和进化关系也将更为明确,进而才能在防治大麦黄矮病领域取得最终的胜利。(记者刘海英)

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