华中农大****PNAS获突破性发现

【字体: 时间:2013年01月09日 来源:生物通

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  蔬菜水果等的杀虫剂,杀菌剂的毒副作用近年来越来越受到了公众的关注,近期来自华中农业大学农业微生物学国家重点实验室,美国肯塔基大学等处的研究人员发现了一种DNA真菌病毒也许能作为一种天然的杀菌剂,并提出了与传统观点不同的看法,指出真菌病毒在其生命周期中也存在细胞外阶段。相关成果公布在最新一期美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

  

生物通报道:蔬菜水果等的杀虫剂,杀菌剂的毒副作用近年来越来越受到了公众的关注,近期来自华中农业大学农业微生物学国家重点实验室,美国肯塔基大学等处的研究人员发现了一种DNA真菌病毒也许能作为一种天然的杀菌剂,并提出了与传统观点不同的看法,指出真菌病毒在其生命周期中也存在细胞外阶段。相关成果公布在最新一期美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

文章的通讯作者是华中农业大学“****”特聘教授姜道宏,姜教授主要研究领域为油菜菌核病的生物防治、核盘菌及其寄生真菌盾壳霉的功能基因组学、核盘菌弱毒相关病毒与核盘菌分子互作等研究工作。

所谓真菌病毒Mycoviruses,就是以真菌为宿主的病毒,此前在真菌中发现的所有真菌病毒均为RNA病毒,甚至有学者认为真菌中可能存在一种特殊的机制用来抑制DNA病毒的复制和增殖。直到2010年,姜教授在真菌中首次发现了DNA病毒,这一研究组自油菜菌核病的病原菌核盘菌致病力衰退菌株DT-8中,分离鉴定出DNA病毒(SsHADV-1)。

在此基础上,这一研究组又证实了DNA病毒SsHADV-1当与其宿主油菜菌核病接触的时候,DNA病毒的纯颗粒具有传染性。之前的观点认为,真菌病毒的单纯颗粒并不具有传染性,并且在其生命周期中不具有细胞外阶段,这限制了这种病毒在防控真菌疾病时的应用,。

而这项研究指出从以感染宿主中分离得到的病毒颗粒,在直接用于马铃薯葡萄糖琼脂上的油菜菌核病菌丝,或者喷在拟南芥和甘蓝油菜的叶子上时,能感染无病毒的油菜菌核病菌丝,这说明这种真菌病毒对多种营养成分不同的植物均有效。

研究人员还发现,当用于叶片上时,这种病毒能抑制病变的发展,并减缓疾病的严重程度,显著提高野外培养油菜籽的产量。SsHADV-1感染的宿主范围比较窄,包括 Sclerotinia minor 和Sclerotinia nivalis等,但无法感染或转染其它实验真菌,如Botrytis cinerea。

病毒颗粒在拟南芥的叶上十分稳定,在接种15天的时候,在未受伤的叶片上就能检测到这种病毒DNA,在接种10天的时候,则能在受伤的叶片上检测到病毒DNA。但是这种病毒在植物细胞中无法感染与移动。

这些研究发现提出了与传统观点不同的看法,指出真菌病毒在其生命周期中也存在细胞外阶段,并且深入寻找其它真菌病毒,也许能研制出天然杀菌剂来。

(生物通:张迪)

原文摘要:

Extracellular transmission of a DNA mycovirus and its use as a natural fungicide 

Mycoviruses are thought not to be infectious as free particles and to lack an extracellular phase in their life cycles, limiting the broad use of hypovirulence-associated mycoviruses in controlling fungal disease. Here, we demonstrate that purified particles of a DNA mycovirus, Sclerotinia sclerotiorum hypovirulence-associated DNA virus 1 (SsHADV-1), are infectious when applied extracellularly to its host Sclerotinia sclerotiorum. Virus particles isolated from an infected host can infect the hyphae of virus-free S. sclerotiorum directly when applied to hyphae grown on potato dextrose agar or sprayed on leaves of Arabidopsis thaliana and Brassica napus, regardless of vegetative compatibility affiliation. When applied to leaves, the virus can suppress the development of lesions. SsHADV-1 can also reduce disease severity and enhance rapeseed yield significantly under field conditions. SsHADV-1 has a narrow host range; it can infect Sclerotinia minor and Sclerotinia nivalis, sister species of S. sclerotiorum, and cause debilitation of these two fungi, but cannot infect or transfect other tested fungi, such as Botrytis cinerea, which shares the same family with S. sclerotiorum. Virus particles are likely to be very stable on the leaves of A. thaliana plants because viral DNA could be detected at 15 d postinoculation on unwounded leaves and at 10 d postinoculation on wounded leaves, respectively; however, this virus could not infect and move in plant cells. Our findings may prompt a reconsideration of the generalization that mycoviruses lack an extracellular phase in their life cycles and stimulate the search for other DNA mycoviruses with potential use as natural fungicides.

作者简介:

姜道宏,男,1969年9月19日出生,江西万年人,“****”特聘教授,博士生导师。主要研究领域为油菜菌核病的生物防治、核盘菌及其寄生真菌盾壳霉的功能基因组学、核盘菌弱毒相关病毒与核盘菌分子互作等研究工作。

(一)学历
1988.09-1992.07. 华中农业大学植物保护专业本科,获农学学士学位
1992.09-1995.07. 华中农业大学植物病理专业硕士研究生,获农学硕士学位
1997.09-1999.07. 华中农业大学微生物学专业博士研究生,获理学博士学位
(二)工作简历
1995.07-1997.10. 华中农业大学教师,植物病理学专业助教
1997.11-2000.10. 华中农业大学教师,植物病理学专业讲师
1999.10-2000.10. 国家公派访问学者在美国Kentucky大学植物病理系学习
2000.11-2001.08. 中国农业大学彭友良教授的分子植物病理学实验室学习
2000.11-2003.10. 华中农业大学教师,植物病理学专业副教授
2003.11-至今 华中农业大学教师,植物病理学教授,华中农业大学农业微生物学国家重点实验室固定研究人员
2007.01-至今 油菜现代产业技术体系病虫草害防治与监控室岗位科学家
2008.01-2012 华中农业大学教授(三级岗位)
2012-至今 华中农业大学教授(二级岗位)
(三)主要学术兼职
1.中国植物病理学会理事;
2.中国植物病理学会青年工作委员会委员;
3.中国植物病理学会生物防治专业委员会副主任委员
4.中国菌物学会会员;
5.中国菌物学会植物病原菌物专业委员会委员
6.《植物病理学报》副主编
7.美国植物病理学会(APS)会员

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