植物抗病毒侵染的分子機制

1、植物抗病毒侵染的分子機制植物在其進化的過程當中可以為微生物提供一定的物質環(huán)境，而微生物的生存主要是基于植物產生的能量。目前，有將近四百多種植物病毒。植物病毒作為農作物的一個主要病原體，對農作物的產量以及質量都有嚴重的危害。關于植物病毒的研究開始于十九世紀的九十年代，有研究人員發(fā)現(xiàn)，煙草花葉遭受病毒侵染后，其葉片上會出現(xiàn)葉斑點，致使煙葉品質和產量都受到嚴重影響。因此，對植物病毒防御機制的研究可以為農作物產量以及品質提供保障?！娟P鍵詞】植物病毒；抗病毒侵染分子；分子機制植物病毒是指感染高等植物以及藻類等生物的病毒1。在1576年，就出現(xiàn)了植物病毒的記載，其中最有名的是荷蘭雜色郁金香病毒。根據(jù)基因組

2、的構成，植物病毒分為單鏈正義、反義RNA病毒和單鏈、雙鏈DNA病毒2。植物病毒并不是自己直接侵入到植物表皮中去的，還需通過一些諸如昆蟲等無脊椎動物進入到植物細胞中，有80%的植物病毒是通過昆蟲等導致初侵染的。病毒在初侵染細胞中進展復制，通過細胞間的連絲會擴散到鄰近的細胞中，通過微管組織于植物體內繁殖，最終破壞植物的細胞構造，產生病癥，影響植物的生長。關于植物抗病毒侵染分子機制可從以下內容作分析。一、植物抗病毒增殖分子機制病毒侵入到植物的主細胞后，會通過寄主復制。植物病毒的遺傳構成及范圍有很大的差異，不過復制的過程根本一樣。目前，對單鏈正義RNA病毒復制的過程研究較多，此種病毒侵入到植物細胞之后

3、，RNA會合成蛋白同時組裝成復合體，將正鏈RNA作為模板合成負鏈RNA后以負鏈為模板合成更多正鏈RNA。完成這一過程后，會在植物細胞中挪動，與此同時被包裹成病毒粒對植物進展侵染。二、植物抗病毒挪動分子機制病毒在細胞內完成自身復制后，可以通過寄主的微管挪動到胞間的連絲中區(qū)，同時通過其擴散到鄰近的細胞，最終實現(xiàn)胞內以及胞間的挪動過程。植物病毒通過胞間連絲挪動有兩種方式，一個是通過其挪動蛋白合成的管狀通道插入到胞間連絲病毒侵染導致胞間連絲的孔徑增大中去，而后病毒粒通過這個通道挪動。此類病毒多見于線蟲多面體病毒屬和纖缺點毒屬、油橄欖病毒屬等。另外一種方式不是通過管狀通道挪動，例如，煙草花葉病毒屬以及番

4、茄叢矮病毒屬等。其中，對煙草花葉病毒挪動的研究較多。研究認為，該病毒于內質網(wǎng)完成自身復制之后，復制的復合體會釋放病毒的RNA和挪動蛋白，然后通過微管蛋白輔助，整合成vRNP病毒核酸蛋白復合物，然后通過微管蛋白以及內質網(wǎng)上的蛋白挪動。三、RNA沉默介導病毒機制植物抗病毒的方式有很多，近年發(fā)現(xiàn)了植物中的RNA沉默介導抗病毒機制病毒侵入到寄主細胞之后，病毒中的dsRNA被植物中的dicer-like加工成virus short interfering RNA，然后其同AGO蛋白結合，降解同virus short interfering RNAs互補并配對成長鏈病毒RNA，進而實現(xiàn)抗病毒侵染的目的。植

5、物中的RNA沉默機制屬于植物體內的天然抗性機制，病毒中的dsRNA也可以作為病毒的病原分子形式，植物中的DCL那么可以作為感應因子對dsRNA進展識別3。因植物抗病毒RNA沉默機制，病毒也會編碼成相應的抑制因子對植物的沉默機制進展干擾。因此，植物病毒中的沉默抑制因子在植物致病中非常重要。對于該抑制因子的研究有很多，有研究專家認為沉默抑制因子的主要作用方式是dsRNA，隨后也有研究認為沉默抑制因子也有其他的作用方式4。植物防御病毒侵染的方式有很多，可以通過繁殖無毒種子或者噴灑殺蟲劑等。但是同植物自身的遺傳抗性相比，這些方式既不省時也不省力。隨著抗病機制的深化研究，通過遺傳手段來抵抗病毒侵染是可行

6、的。三、R基因信號調節(jié)反響從Anr細胞到防御反響的產生，細胞會產生一系列的生理變化，一開始是膜透性發(fā)生改變，鈣離子和質子流入到細胞中去，與此同時鉀離子同氯離子流出細胞膜。而后向胞外釋放諸如活性氧以及一氧化氮等自由基。這些自由基的局部集聚可以促使植物發(fā)生超敏反響和抗病基因表達。自由基作為信號分子誘導磷脂酶對細胞中的脂肪酸，使透性增加，進而釋放茉莉酮酸脂等。細胞會先對胞外的信號和胞內信號進展感知，胞內的信號分子會集聚在一起引起蛋白的去磷酸化反響，信號就會被放大，最終使得抗病基因的翻譯表達增強。Pto激酶不但可以使其自身的絲氨酸磷酸化，還可以使促使其他類型的絲氨酸磷酸化，同時同抗病機制因子進展結合，促使這些基因表達，以進步植物的抗病毒的才能。【參考文獻】1錢禮超，劉玉樂. 植物抗病毒分子機制J. 中國科學：生命科學，2021，10：999-1009.2孔君，杜智欣，朱水芳，等. 植物抗病毒分子機制的研究進展J. 生物技術通報，2021，11：15-20