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植物茎尖为何不会被病毒感染

光明网 2023-09-22 05:24:58

植物之所以能无限生长,是因为它们的分生组织中存在植物干细胞。这些细胞能够将自身转化为各种特定细胞,在适当的时候进行分裂,并根据需要产生任意类型的新细胞。

分生组织存在于所有植物的顶端,使它们能够长出新的根茎;除此之外,它们也分布于树干中,增加树干直径。

20世纪50年代,人们发现植物茎尖的分生组织,即茎尖分生组织(SAM),具有卓越的病毒排斥能力。这种能力不仅是针对个别病毒,而是可以抵抗多种病毒感染。

中国科学技术大学(USTC)的研究人员近日发表在《科学》上的论文对植物的这种“超能力”提出了新见解。

研究小组用黄瓜花叶病毒感染了一种水芹植物。他们注意到,在病毒在到达WUSCHEL蛋白表达区域时会停止向SAM扩散。随后,他们还发现WUSCHEL调节蛋白主要分布在病毒尝试复制的区域。

WUSCHEL蛋白是一种极其重要的蛋白质,在植物胚胎发育的早期阶段,它在决定干细胞命运方面起着关键的调节作用;同时,它也监督分生组织,使分生组织保持在未分化状态,并指定它们产生子细胞的类型。

论文作者、USTC生命科学学院的赵忠(Zhong Zhao)教授说:“化学物质地塞米松可以诱导WUSCHEL蛋白产生。接下来,我们用病毒感染更多水芹,然后选择部分喷洒地塞米松。”结果表明,89%未经地塞米松“治疗”的植株感染了病毒,而在喷洒地塞米松的植株中,90%没有受到病毒感染。

WUSCHEL是如何战胜病毒的?研究人员发现,WUSCHEL蛋白可以抑制病毒蛋白产生。病毒不能自行产生蛋白质,而是劫持生物体的蛋白质装配线,使其协助复制病毒。实际上,WUSCHEL蛋白通过冻结所有的蛋白质生产(包括植物自身蛋白以及病毒劫持蛋白)阻止病毒复制。

类似水芹中直接产生WUSCHEL蛋白的基因,在整个植物界都非常普遍,因此研究人员十分好奇:将来是否可以将此策略用于育种以获得广谱抗病毒作物品种?

科界原创

编译:小贝

审稿:西莫

责编:陈之涵

期刊来源:《科学》

期刊编号:0036-8075

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[责任编辑: ]

在组织培养中,采用茎尖培养为什么可以有效地脱去病毒呢?

物茎尖分生组织细胞分裂旺盛
so她的病毒浓度往往是最低的
一般用茎尖分生组织培养来进行脱毒
当然我们在实验室也可用根尖分生组织的
春满人间百花吐艳 福临小院四季常安 欢度春节

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