研究显示,苹果树对病毒的自然应对机制与转基因机制相似

发布日期:2025-01-12 10:14:02 阅读:9

苹果树对病毒的自然反应与基因修饰的机制相似,研究表明。英国曼彻斯特大学的科学家发现,苹果树对常见的病毒感染做出反应时,攻击了与基因科学家研究的同一途径中的一个基因。这一发现发表在《当前生物学》杂志上显示,当果树感染时会发展出橡胶状的树枝,这与科学家们试图基因改造树木的方式类似。苹果橡胶木病毒(ARWV)-引起苹果橡胶木病的病毒-现在在商业苹果树上已经大部分,如果不是完全消除。然而,在上世纪50年代英国进行的一项全面调查发现,在ARWV广泛传播时,有些情况下超过50%的苹果树受病毒感染。全球范围内该病毒的普遍存在已有充分记录。尽管它们的树枝变得更加柔软,但没有记录显示人类食用感染树木果实后出现不良影响,并且没有出现不良的环境后果。由利弗赫尔姆信托基金会资助的这项研究还提供了关于科学家将来如何能够处理木质植物组织,使其有效地产生生产生物燃料所需的糖分的重要见解。木质植物材料代表着一个潜在的巨大可再生资源,有能力生产出具有更有利净二氧化碳排放的生物燃料和其他化学品。然而,科学家们尚未找到一种有效的方式来释放它大量储存的糖分,估计约为70%。科学小组表明ARWV感染的症状是由于木质素减少所致-木质素是形成大多数植物组织的关键结构材料的复杂有机聚合物。他们利用下一代测序技术(NGS)来分析橡胶苹果树树枝中的所有基因的表达,他们发现相应于受感染时,植物会抑制木质素合成的酶苯丙氨酸氨基化酶(PAL)。对于ARWV感染的反应导致植物产生多个名为(vasiRNAs)的小干扰RNA。vasiRNAs然后靶向植物自身的几个基因降调-或降解-这被认为是抗病毒防御反应的一部分。对许多植物的广泛基因工程由于监管障碍和公众反对而受到限制,特别是对于树木而言也是如此。这些研究结果为这方面的辩论提供了重要贡献。其中植物降调的基因之一是PAL,这导致了木质素合成的减少,使树枝的柔软性增加并促进糖分的释放。苹果橡胶木病毒用来改变木质素的机制与科学家已经在基因修饰树木中改变木质素的方式非常相似,使其更易于处理。虽然木质素被改变,但树木仍能够正常生长。首席作者西蒙·特纳教授说:“对许多植物进行广泛的基因工程受到监管障碍和公众反对的限制,这在树木中尤为明显。这些研究结果为这方面的辩论提供了重要贡献。从我们的研究中可以看出,被认为是新的技术已经受到监管的事件与被认为是自然发生的事件具有相似之处。似乎ARWV感染在我们不知不觉中已经在执行类似于大规模实地试验的事情。”“由于这种疾病在全球范围内存在了许多年,即使是保守估计也表明,许多成千上万的感染了苹果树已被繁殖。”“数百万个来自ARWV感染树木的苹果被食用,但没有人类健康或环境方面的不良后果,尽管是由于植物对病毒反应而引起木质纤维素的改变。”他补充道:“目前,生物燃料行业使用大片农田来生产玉米淀粉,以产生600亿升生物乙醇。这在二氧化碳节约方面相对低效,但也可能影响全球粮食生产系统。但我们对这一机制的增强理解可能有一天会解锁木质组织中的糖分,使生物燃料的生产更加高效。”继续阅读”