俄罗斯马丁路德大学的研究人员开发出了基于 RNA 的活性物质,可以可靠地保护植物免受农业中最常见的病毒之一黄瓜花叶病毒 (CMV) 的侵害。

黄瓜花叶病毒(CMV)是对农作物最有害的病毒之一。它影响 1200 多种植物(西葫芦、黄瓜、谷物、药用植物和芳香植物),并通过大约 90 种蚜虫传播。受感染的植物很容易通过叶子上特有的马赛克图案来识别。感染后,植物生长缓慢,果实失去市场价值。迄今为止,尚无针对CMV的药物被证明具有生物学功效。
当病毒感染植物时,它会利用植物的细胞作为宿主。病毒利用植物细胞中以核糖核酸(RNA)分子形式存在的遗传物质进行复制。一旦进入体内,这些外来 RNA 分子就会触发植物免疫系统的初步反应。特殊的酶可以识别并切割病毒 RNA 分子。
这会导致小干扰 RNA(siRNA)的形成,它会扩散到整个植物并触发免疫反应的第二阶段。 siRNA 分子与特殊蛋白质复合物结合并将其引导至病毒 RNA 分子。到达那里后,蛋白质开始分解病毒的有害 RNA 分子,将其转化为无害的可裂解片段。
科学家将几种 siRNA 分子组合成高效的双链 RNA 分子 (edsRNA),特别适合在植物中使用。这些 edsRNA 就像一个“包裹”,进入植物细胞后不久就分解成 siRNA,并在不同部位攻击病毒。因此,大量高效的siRNA分子可以发挥保护、抗病毒作用。
研究人员对模型植物本氏烟进行了大量实验室实验,证明基于 edsRNA 的活性剂能够可靠地预防黄瓜花叶病毒。植物感染了非常高的病毒载量:所有未经活性剂处理的植物都死亡了,而经处理的植物的存活率为 80%。
该研究还优化了选择有效 siRNA 的过程,并可在两到四周内调整该程序以对抗新的病毒突变。
进一步的研究旨在使基于 RNA 的物质更加稳定且更易于在植物中使用。
相对较新的是,第一种以 RNA 为基础的有效成分的植物保护药物在美国获得批准。使用基于 RNA 的制剂将有助于保护植物免受引起病毒性疾病的病原体的侵害。
对抗植物病原体的有效手段之一和化学农药的替代品是利用微生物及其代谢产物作为生物保护。全俄植物检疫中心(Rosselkhoznadzor 的 FGBU VNIIKR)开展研究,寻找和评估各种微生物作为生物防治剂。









