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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
人工 microRNA (amiR) 的生物技術應用是培育抵抗病毒感染的植物。這種抵抗已被證明是非常有效的並且具有序列特異性。然而，在將這些基因改造植物部署到田間之前，評估抗性破壞突變體出現的可能性非常重要。有兩個問題特別令人感興趣：（i）此類突變體是否可以在可能充當儲存庫的非轉基因植物中出現，以及（ii）轉基因的次優表達水平是否會導致 amiR 的亞抑制濃度，從而有利於逃逸突變體的出現。為了解決第一個問題，我們在完全易感的野生型擬南芥植物中實驗進化了蕪菁花葉病毒（TuMV）（馬鈴薯病毒科）的獨立譜系，然後模擬進化的病毒溢出到完全抗性擬南芥轉基因植物。為了解決第二個問題，演化階段發生在以亞抑制濃度表達 amiR 的轉基因植物。我們的結果表明，在易感宿主中複製的 TuMV 群體積累了破壞抗性的等位基因，從而克服了完全抗性植物的抗性。對於經歷了抗病毒 amiR 亞抑制濃度的 TuMV 群體，抗藥性被打破的比率高出 7 倍。逃逸等位基因的分子特徵表明，它們都在目標序列中包含至少一個核苷酸取代，通常是G到A和C到U類型的轉變，有許多趨同分子進化的例子。為了更了解每個宿主內發生的病毒族群動態，以及評估相關的族群遺傳參數，我們對實驗進行了電腦模擬。總之，我們的結果有助於合理管理植物中基於 amiR 的抗病毒抗性。