单一蛋白质的序列变化使番茄病毒成为全球作物大流行

在过去几年中，出现了一种新的病毒性番茄病害，威胁着全世界的番茄生产。这是由番茄褐色皱纹果实病毒(ToBRFV)引起的，该病毒属于称为 tobamoviruses 的毁灭性植物病毒组的成员。ToBRFV 克服了番茄中所有已知的烟草病毒抗性，包括由Tm-22赋予的抗性，Tm-22是一种抗性基因，负责对这些病毒的稳定抗性超过 60 年。在最近发表在Molecular Plant-Microbe Interactions(MPMI) 杂志上的一项研究中，Ziv Spiegelman 博士和 Hagit Hak 博士探索了这种新兴病毒能够成功打破这种抵抗力并成为毁灭性的全球作物大流行的分子机制.

“Tm-22编码一种植物免疫受体蛋白，它识别一种名为运动蛋的病毒编码蛋白，触发针对多种烟草病毒的免疫反应。ToBRFV 是第一种能够克服持久的Tm-22抗性基因的病毒，”Spiegelman 说。“我们发现 ToBRFV 运动蛋白包含序列变化，使其能够逃避Tm-22。我们通过将这个新序列引入另一种病毒(番茄花叶病毒)来证实这一点，这种病毒通常不能感染携带Tm-22 的植物，从而产生一种毒性病毒。”

此外，他们从进化的角度提出了一个有趣的观察结果。“病毒运动蛋白允许病毒在细胞之间传播并感染整个植物。我们发现使运动蛋白能够避免Tm-22识别的元素可能导致病毒运动减少。这表明病毒会因逃避宿主抗性而付出代价，这是一种减少的细胞间运输。这一发现可能解释了半个多世纪以来Tm-22抗性的高耐久性，”Spiegelman 说。

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