臭椿苦酮对水稻条纹病毒抑制作用研究

水稻条纹病毒(RSV)是最具危害性的水稻病毒之一,是引起水稻条纹叶枯病的病原。水稻感染RSV叶片出现黄绿色条纹甚至枯死,给我国粮食生产造成严重损失。植物源天然产物中蕴含着很多抗病毒活性成分,目前有关抗RSV天然产物的报道较少,因此从植物源活性物质中筛选出对RSV抑制效果好的化合物,并对其作用方式与作用机制等进行研究,为进一步研制高效、安全的新型抗水稻条纹病毒剂奠定基础。(1)本研究建立RSV易感寄主日本晴的悬浮细胞及原生质体体系,利用PEG介导RSV进入原生质体,RSV在25 min便能成功侵染水稻原生质体,并在其体内进行复制SCH772984 IC50,在侵染12 h后RSV-CP基因开始缓慢增殖,约48 h时达到最大值,之后又逐渐下降。(2)以不同方式将RSV接种到本氏烟,采用半定量PCR方法检测接种一定时间后接种叶片中RSV的含量。结果表明,0.5μM的臭椿苦酮不但对RSV具有体外钝化效果,而且对寄主本氏烟感染RSV有较好的预防保护作用和治疗作用,其预防保护效果好于治疗效果,且保护效果在一定时间内随着时间的延长而不断增强。(3)采用real-time PCR方法检测了臭椿苦酮对本氏烟及原生质体中RSV编码的7个基因的抑制效果,结果表明,0.5μM臭椿苦酮对本氏烟中RSV编码的Rd Rp、NS2、NSvc2、NS3、CP、SP、NSvc4的合成抑制率分别为57.2%、36.6%、39.6%、91.0%、80.3%、84.9%、85.0%,0.25μM臭椿苦酮对原生质体中RSV编码的Rd Rp、NS2、NSvc2、NS3、CP、SP、NSvc4的合成抑制率分别为57.3%、53.4%、51.1%、62.0%、80.2%、86.3%、87.0%,说明臭椿苦酮对RSV的RNA各组PLX-4720细胞培养分的合成均有明显的抑制作用,其抑制作用大小因RSV基因的不同而有明显的差异,且对RSV致病相关基因CP、SP的合成抑制效果尤为显著。(4)以生产上常用的抗病毒剂宁南霉素为对照药剂,采用real-time PCR方法测定了不同浓度的臭椿苦酮对本氏烟和水稻原生质体中RSV增殖的抑制效果,结果表明,臭椿苦酮对本氏烟中RSV的抑制中浓度IC_(50)分别为0.16μM,对照药物宁南霉素对本氏烟中RSV的抑制中浓度为58.70μM,说明活性物质臭椿苦酮对RSV的增殖有很好的抑制效果,且其抑制效果显著优于对照药物宁南霉素。(5)采用western-blot方法检测了臭椿苦酮对水稻原生质体中RSV-CP蛋白表达的抑制效果,结果表明,臭椿苦酮对水稻原生质体中RSV-CP蛋白的表达有显著的抑制作用,其抑制作用大小随臭椿苦酮浓度的增加而不断增强。(6)通过免疫荧光方法测定了臭椿苦酮对水稻原生质体中RSV增殖的抑制效果,结果表明,0.5μM的臭椿苦酮对水稻原生质体中RSV的增殖具有显著的抑制作用。(7)明确了臭椿苦酮对寄主植物本氏烟具有一定的诱导抗病性,测定了臭椿苦酮对本氏烟中相关防御酶活性的影响。结果显示,0.5μM的臭椿苦酮处理后可使本氏烟中POD、PPO、PAL活性的升高,表明臭椿苦酮具有诱导提高寄主防御酶活性的作用,从而增强寄主植物的抗病性。综上所述,植物源活性物质臭椿苦酮对RSV具有很好的抑制作用,其对RSV的抑制作用方式是多方面immunological ageing的,不但可以通过抑制RSV的核酸合成和蛋白表达,从而抑制RSV的增殖,还可以通过体外钝化病毒,诱导寄主植物产生防卫反应,增强寄主植物的抗病能力。