單一蛋白質(zhì)的序列變化使番茄病毒成為全球作物大流行

在過去幾年中，出現(xiàn)了一種新的病毒性番茄病害，威脅著全世界的番茄生產(chǎn)。這是由番茄褐色皺紋果實病毒(ToBRFV)引起的，該病毒屬于稱為 tobamoviruses 的毀滅性植物病毒組的成員。ToBRFV 克服了番茄中所有已知的煙草病毒抗性，包括由Tm-22賦予的抗性，Tm-22是一種抗性基因，負責(zé)對這些病毒的穩(wěn)定抗性超過 60 年。在最近發(fā)表在Molecular Plant-Microbe Interactions(MPMI) 雜志上的一項研究中，Ziv Spiegelman 博士和 Hagit Hak 博士探索了這種新興病毒能夠成功打破這種抵抗力并成為毀滅性的全球作物大流行的分子機制.

“Tm-22編碼一種植物免疫受體蛋白，它識別一種名為運動蛋的病毒編碼蛋白，觸發(fā)針對多種煙草病毒的免疫反應(yīng)。ToBRFV 是第一種能夠克服持久的Tm-22抗性基因的病毒，”Spiegelman 說。“我們發(fā)現(xiàn) ToBRFV 運動蛋白包含序列變化，使其能夠逃避Tm-22。我們通過將這個新序列引入另一種病毒(番茄花葉病毒)來證實這一點，這種病毒通常不能感染攜帶Tm-22 的植物，從而產(chǎn)生一種毒性病毒。”

此外，他們從進化的角度提出了一個有趣的觀察結(jié)果。“病毒運動蛋白允許病毒在細胞之間傳播并感染整個植物。我們發(fā)現(xiàn)使運動蛋白能夠避免Tm-22識別的元素可能導(dǎo)致病毒運動減少。這表明病毒會因逃避宿主抗性而付出代價，這是一種減少的細胞間運輸。這一發(fā)現(xiàn)可能解釋了半個多世紀(jì)以來Tm-22抗性的高耐久性，”Spiegelman 說。

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