自噬抑制植物RNA 病毒侵染的模型
夏季將至， 隨著氣溫的不斷升高， 蔬菜病害也逐漸進入高發期。 在病毒面前， 植物是否和人類一樣擁有能抵禦病毒的免疫系統？當遇到外來入侵者的時候，
近日， 一項十分有趣的科研成果印證了植物確實具有這一特性。 南京農業大學白菜系統生物學實驗室和加拿大農業與農業食品部聯合發現， 植物可以通過細胞自噬“吃掉”病毒。 該成果日前發表在國際期刊《自然—通訊》（Nature Communications）上。
“魔高一尺， 道高一丈”
植物和病毒一起進化的過程中， 病毒為了生存， 像人類社會的“間諜”一樣， 不斷練就各種偽裝和潛伏手段， 在植物體中偷偷地發展和壯大自己， 等到時機成熟就會出來“興風作浪”。
“當植物遭受病毒感染時， 病毒一旦進入植物細胞， 就會利用植物這個寄主體內的蛋白來裝備自己的複製工廠，
不過， “魔高一尺， 道高一丈”， 植物也在這個過程中進化出各種“反諜”措施。
這就像是植物和病毒之間打了一仗。 植物會自動啟動免疫系統和自我防禦系統， 利用RNA干擾降解病毒的基因組， 也就是破壞“間諜”的指揮中心， 讓病毒無法繁殖。
此外， 還有更厲害的一招就是與敵人“同歸於盡”。 植物在感受到自身生物膜系統異常後， 會啟動自噬途徑， 同時自噬核心蛋白Beclin1會特異識別病毒複製酶，
據介紹， 細胞自噬是一種降解胞質成分包括蛋白和細胞器材料的進化保守機制， 細胞內多餘的或是誤折疊的蛋白質、受傷的細胞器等物質通過雙層膜結構運輸至液泡， 在液泡內蛋白酶、酯酶、核酸酶以及其他水解酶的作用下被降解。 自噬在植物體內具有多種生理和病理作用， 如對饑餓的適應、細胞內蛋白質和細胞器的清除、種子中貯藏蛋白的積累、抵制微生物、細胞死亡和脅迫回應等。 在這樣的防禦機制下， 植物的整個“司令部”可以安然無恙。
選育植物抗病品種
蔬菜最易感染病毒， 通常一感染就是一大片， 炎熱季節的蔬菜生產尤為困難。
研究的最終目的是要指導生產。 Beclin1蛋白對病毒複製酶的識別是通過植物正義單鏈RNA病毒複製酶高度保守區的GDD結構域實現的， 因此該機制可產生對植物正義單鏈RNA病毒的廣譜抗性， 對於發展植物抗病新策略， 選育植物抗病品種具有重要意義。
“我們掌握這個機制後， 可以選育出自噬細胞反應更快的品種， 從植物本身的抗病性方面提出新的策略， 研究免疫性， 讓防禦系統滴水不漏， 一個‘壞蛋’也進不來。 ”侯喜林說。
經過十餘年時間， 其間也經歷了無數困難， 研究取得階段性的進展。 對於未來， 侯喜林希望可以把最核心的技術繼續往下探究，
《中國科學報》 (2018-04-25 第6版 科研)