工程抵抗基因对番茄棕色果病毒的工程抵抗基因
Junzhu Wang1,2, Tianxin Shen1,2, Mengjie Song1,2
1MOE Key Laboratory of Bioinformatics and Center for Plant Biology, School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing, 100084, China.
Science China. Life sciences
|September 9, 2025
概括
科学家们进化了Tm-2^2耐药基因,以对抗番茄棕色果病毒 (ToBRFV). 工程变种Tm-2^2-S723Y和Tm-2^2-N744D在番茄植物中提供了对ToBRFV和相关病毒的抵抗力.
科学领域:
- 植物病理学 植物病理学
- 分子遗传学 分子遗传学
- 病毒学 病毒学
背景情况:
- 番茄棕色果病毒 (ToBRFV) 通过克服Tm-2^2.2.等现有的抗性基因,威胁全球番茄产量.
- 开发新的抗药性策略对于保护番茄作物至关重要.
研究的目的:
- 设计功能增益的Tm-2^2变种,具有针对ToBRFV的新型识别能力.
- 在番茄中产生对托巴莫病毒的广泛耐药性.
主要方法:
- 在体外随机突变的Tm-2^2氨酸丰富的重复 (LRR) 域.
- 选了大约8000个变体,以识别ToBRFV运动蛋白 (MP).
- 同表达试验和转基因植物 (Nicotiana benthamiana和番茄) 的生成,以评估耐药性.
主要成果:
- 确定了五种获得功能的Tm-2^2突变,包括Tm-2^2-S723Y和Tm-2^2-N744D.
- Tm-2^2-S723Y对ToBRFV (E132) 产生了耐药性,但被一个进化的菌株 (K132) 克服了.
- Tm-2^2-N744D识别了进化的ToBRFV MP (K132),而双重突变的Tm-2^2-S723Y/N744D提供了广泛的抵抗力.
结论:
- NLR蛋白的人工进化可以创造新的抗性特异性.
- 工程Tm-2^2变种提供了一个有前途的策略,以长期抵抗具有挑战性的托巴莫病毒.
- 双重突变Tm-2^2-S723Y/N744D显示出对ToBRFV和TMV的广泛耐药性.
