创新病毒研究可以拯救小麦和其他作物

加州大学河滨分校的科学家们解决了一个长达20年的基因问题，这可能会带来保护小麦、大麦和其他作物免受破坏性感染的方法。

植物病理学和微生物学教授Ayala Rao几十年来一直在研究布罗姆花叶病毒。与一些病毒不同的是，这种病毒的遗传物质分为三种颗粒，这种颗粒直到现在都无法区分。

Rao说，“如果我们不更准确地了解这些粒子之间的差异，我们就无法完全理解它们是如何共同导致感染，从而破坏粮食作物的。”“我们解决这个问题的方式让这幅图的重要部分非常清晰。”

最近，在《美国国家科学院院刊》中发表了一篇论文，描述了Rao团队为区分这些粒子所做的工作。

每个粒子内部都有一束核糖核酸，这是控制蛋白质生产的遗传物质。这些蛋白质执行不同的任务，其中一些会导致受感染的宿主植物发育迟缓、病变和最终死亡。

20年前，科学家利用所有三种粒子的平均值来创建它们结构的基本描述。为了区分它们，饶首先需要把它们分开，做成最纯粹的形态。

饶的团队利用基因工程技术使病毒的致病性失效，并将病毒基因注入宿主植物。

“这种细菌将其基因组插入植物细胞，类似于艾滋病毒将其自身插入人类细胞的方式，”拉奥说。“然后，我们可以使用电子显微镜和基于计算机的技术来分离植物中的病毒颗粒，并确定它们的结构。”

现在其中一个粒子被完全映射，很明显前两个粒子比第三个粒子更稳定。

“一旦稳定性改变，我们就可以操纵RNA释放到植物中的方式，”Rao说。“我们可以让第三个粒子更稳定，这样它就不会释放RNA，感染也会延迟。”

这项工作是由加州大学多校区研究项目和计划促成的。加州大学洛杉矶分校的祝铭震盖尔巴特和周红教授、UCR的安塔拉查克拉瓦蒂研究生和加州大学洛杉矶分校的克里斯蒂安贝伦为该项目做出了巨大贡献。

展望未来，饶希望借助加州大学洛杉矶分校和加州大学圣地亚哥分校科学家的专业知识，对另外两种病毒粒子给予更多关注。

菠萝花叶病毒主要影响小麦、大麦等禾草，偶尔也会影响大豆。根据饶的说法，它几乎和黄瓜花叶病毒一样，可以感染黄瓜、西红柿和其他对加州农业至关重要的作物。

这项研究不仅可以保护多种作物，还可以提高对任何病毒的认识。

饶说：“使用植物病毒要容易得多，因为它们更容易生长和分离，成本也更低。”"但是我们对复制原理的理解也适用于人类和动物病毒."

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