问学斋“解密世界最长病毒”-华中农业大学植物科学技术学院
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问学斋“解密世界最长病毒”
发布时间:2018-05-11

 5月9日晚,植科院问学斋第196期活动“解密世界最长病毒”在主楼3楼会议室举行。植物科学技术学院教授徐文兴带领学生走进微观世界,解密最长病毒,交流学习经验。

“我主要从事对果树病毒的研究,今天与大家分享的是一个‘机缘巧合促成重大发现’的故事。”徐文兴这样形容自己发现线形dsRNA的科研起源“最近几年恩施地区茶云纹叶枯病危害严重,受我校茶学负责人倪德江教授委托开展防治研究。”谈及当年的茶树病害,徐文兴指出:夏秋茶作为茶农的主要收入来源,因为滥施农药而品质下降。为保证茶业的长远发展,有效控制茶云纹叶枯病,他们决定研究用生物防治取代化学防治的方法,并以病毒为切入点。

当时已有CHV1成功防治板栗疫病的成功先例,徐文兴团队受此启发,很快从发病区找到了一株茶云纹叶枯病菌弱致病菌株LT-3-1。“当时只有病毒可以通过寄生降低真菌的致病能力。”徐文兴从对LT-3-1致病力减弱现象的思考中确定研究病毒。在对病毒的具体研究中,徐文兴介绍说团队首先借助分离技术得到dsRNA, 通过克隆与序列分析得到大小为990-2444bp8条链。“因为这8条链都有保守的核苷酸序列,所以它们属于同一病毒。”接下来徐文兴解释这种病毒的进化历程,“同时将该病毒与其他dsRNA病毒和+ssRNA病毒科的代表种RdRp保守序列构建系统发育树,结果显示该病毒处在dsRNA+ssRNA病毒科之间,这种中间体的发现在一定程度上为病毒从+ssRNAdsRNA病毒进化提供了一个证据样本。”

接下来研究病毒粒子形态。徐文兴指出通过超高速离心和蔗糖梯度提纯发现dsRNACP蛋白都是在20-30%中含量最高,透过电镜在这个浓度区间发现长线形RNA病毒,事后成功在健康细胞中转染出线形颗粒。为了得到更严谨的研究证明,徐文兴团队进行“免疫电镜”实验。“把病毒第四条链编码的外壳蛋白作为抗体,用抗体进行western-blot检验特异性,然后进行免疫电镜观察,如果观察到长线形的病毒颗粒被抗体修饰,则说明包被8dsRNA链的病毒呈线性。”经测量该病毒最长可达4661.6nm,是已经发现的最长病毒。

随后徐文兴教授小组研究了该病毒对寄主的影响:可以导致其轮纹圈消失、黑色素积累、致病力下降和细胞结构的改变。徐文兴教授最后介绍了该研究的科研意义:为研究dsRNA病毒进化提供帮助、明确国际首例线形dsRNA病毒的基因组RNA具有侵染性、CcFV1病毒组的包被方式可能预示一种新的装配机制。

为了鼓励到场学生关注农业实际生产问题,徐文兴以“桃和梨果实病害抑制菌筛选”为例讲述投入生产服务的有效途径。他认为理论和实践是科研道路上密不可分的“大项目”,一个“顶天”,一个“立地”。采用桃褐腐菌和梨轮纹菌做测试菌株筛选抑制菌,借助16srDNA比较鉴定,经过接种观察拮抗作用、探究细菌分泌物、气体产物和非挥发性物质的作用,最终在室内和大田应用于防病实践。“生物防治方法应用可以减少农药使用,值得开发。”徐文兴这样说明研究成果。

活动最后,徐文兴与学生进行互动交流,回答学生提出的:如何挑选合适病菌,接种细菌过多的影响等问题,并以自己曾经培养的勤奋学生为例,鼓励学生趁年轻把握机会,选择好研究方向,把握发展动向,立足专业同时与世界潮流接轨。


文字:刘长兴

摄影:蓝上淞




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