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每日科研进展 l 2022.07.25 l 利用体外合成的dsRNA防治瓜类病毒

2023-08-23 14:47 作者:RNA生物农药  | 我要投稿


利用体外合成的dsRNA防治瓜类病毒

密集型园艺作物中病毒性疾病的反复出现需要替代控制策略。与病原体同源的dsRNA分子的局部应用已被提出作为植物病毒控制的工具。这些dsRNA诱导沉默机制,RNA干扰(RNAi),能够降解与之同源的dsRNA

黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)对瓜类作物构成严重威胁。由于商业品种尚未获得对该病毒的遗传抗性,该研究旨在通过RNAi控制该病毒。

本文获得了在细菌中表达dsRNA的结构,用于局部施用处理黄瓜植株,以及在温室室中进行的农业接种实验。

在春季和夏季进行了温室试验,当植物受到病毒攻击时,研究了几种参数的差异,包括症状的严重程度、干重、总高度、病毒积累和病毒衍生的小干扰RNAvsiRNAs)。


图 1. CGMMV接种和CP-dsRNA处理后植株的表型参数

在温室试验中,用dsRNA喷施植物显著降低了植物中CGMMV的症状。在相同条件下进行的农杆菌渗入法试验也有效地限制了CGMMV疾病的进展。


图 2. 在(A)春季和(B)夏季进行的实验中,不同处理后植物的长度和干重之间的散点图


在春季进行的温室试验中,dsRNA喷施植物的症状显著减少,与未处理植物相比,植物的发育得到改善。在dsRNA处理的植物中,病毒滴度和VSIRNA明显降低。在夏季进行的温室试验中,dsRNA的保护作用不太明显。


图 3. 在春季和夏季进行的两次温室试验中,dsRNA处理和未处理的感染植物之间CGMMV积累的数量差异


图 4. 与CGMMV基因组匹配的21-24个nt类小RNA的分布

此外,研究了从喷洒或农杆菌渗入法dsRNA中提取的长链RNA的流动性,发现它可以在施用部位的局部、远端和远端检测到。在局部和远端点也检测到VSIRNA,并比较累积的差异。


图 5. 不同方法处理后,近端和远端叶片中vsiRNA数量的差异


图 6. 喷洒dsRNA处理后,近端和远端叶片中vsiRNA数量的差异

鉴于这些结果,局部应用dsRNA被认为是控制黄瓜CGMMV的一种有希望的策略。

原文链接:

https://doi.org/10.3389/fpls.2022.895953

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