7月25日，中国农科院植保所经济作物病毒病害课题组，在植物病理学主流期刊 《分子植物病理学（Molecular Plant Pathology）》发表了题为“RNA-dependent RNA polymerase 1 delays the accumulation of viroids in infected plants”的研究论文。该论文发现植物RNA依赖的RNA聚合酶1（RDR1）参与寄主植物防御类病毒的侵染，丰富了我们对植物类病毒与宿主相互作用的认识。
类病毒是一种可以自主复制的非编码的环状单链RNA分子，大小在246 nt-475 nt，迄今为止只在高等植物中发现。根据其复制模式及分子结构特点，分为在细胞核中复制的不具有核酶结构的马铃薯纺锤块茎类病毒科（Pospiviroidae）和在叶绿体中进行复制并具有核酶结构的鳄梨日斑类病毒科（Avsunviroidae）。类病毒虽然很小，但引起病害的严重程度，跟病毒毫不逊色，尤其对蔬菜和果树等重要经济作物的生产构成很大的威胁。其中，马铃薯纺丝块茎类病毒（PSTVd）是马铃薯纺锤块茎类病毒科马铃薯纺锤块茎类病毒属的代表种，该类病毒可在自然状态下侵染马铃薯、番茄、辣椒、茄子和甘薯等数十种经济作物，造成严重的经济损失。植物RNA依赖的RNA聚合酶1（RDR1）已被证实在抗植物病毒防御过程中起着重要作用，但其在植物防御类病毒侵染过程中的作用尚不清楚。本研究利用PSTVd和番茄/烟草组合探究了RDR1在植物抗类病毒侵染中的作用机制。
研究发现过表达RDR1基因（NtRDR1）的本氏烟，可在侵染初期抑制PSTVd基因组RNA和PSTVd-sRNA（sRNA）的积累，但是在侵染后期抑制作用不明显。相反，番茄RDR1（SlRDR1a）基因沉默的植株增加了对PSTVd侵染的敏感性，提升了PSTVd的积累量。水杨酸（SA）预处理番茄可诱导植株SlRDR1a的表达，增强对PSTVd侵染的防御能力，研究也进一步证明了RDR1参与了SA介导番茄抵御PSTVd的防御响应。本研究是有关植物RDR1蛋白参与植物防御类病毒的首次报道，丰富了我们对植物类病毒与宿主相互作用的认知，为植物类病毒病害的防治提供了新的思路和方法。
中国农业科学院植物保护研究所李世访研究员和中国农业科学院/西南大学柑桔研究所周常勇研究员为论文的共同通讯作者，中国农科院与西南大学联合培养2018级博士研究生李帅为论文第一作者，中国农科院植保所张志想副研究员参与了相关工作。该研究得到国家自然科学基金（32072395），国家重点研发计划政府间合作专项（2017YFE0110900），以及中国热带农业科学院基本科研业务费（1630042021015）的资助。
文章链接：
https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mpp.13104
下调番茄SlRDR1a基因的表达提高植物对PSTVd侵染的敏感性。PSTVd接种沉默SlRDR1a基因的番茄（TRV: SlRDR1a），28天后，系统叶表现出严重的叶卷曲以及皱缩症状。
