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小麥黃花葉病毒（WYMV）嚴重威脅小麥安全生產(chǎn)，闡明其致病機制對制定有效防控策略具有重要意義。已有研究表明，在多種生物體系中，長鏈非編碼RNA（lncRNA）包含的小開放閱讀框可編碼具有重要生物學功能的功能性小肽。盡管植物lncRNA來源的小肽已被證實參與生長發(fā)育調(diào)控和逆境脅迫響應(yīng)，但其在植物-病毒互作中的功能機制仍屬未知領(lǐng)域。

2025年4月17日，寧波大學陳劍平院士/羊健研究員團隊在植物病理學領(lǐng)域經(jīng)典期刊Molecular Plant Pathology上發(fā)表題為“l(fā)ncRNA-Encoded Small Peptide Promotes Viral Infection”的研究論文，揭示了長鏈非編碼RNA編碼的小肽促進病毒感染的新機制。

在這項研究中，基于WYMV脅迫下的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，作者鑒定到一個顯著受病毒誘導(dǎo)上調(diào)的lncRNA Talnc54748，并證實Talnc54748主要定位于細胞質(zhì)中。生物信息學預(yù)測結(jié)合分子實驗結(jié)果表明，Talnc54748含有一個可翻譯的小開放閱讀框，其編碼肽（命名為ORF4）受TaMYB86轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控并在WYMV侵染時特異性誘導(dǎo)表達。

為確定Talnc54748及其編碼肽的生物學功能，作者通過大麥條紋花葉病毒介導(dǎo)的基因沉默系統(tǒng)等實驗發(fā)現(xiàn)沉默Talnc54748顯著抑制WYMV的病毒積累。進一步功能研究表明，過表達該小肽可顯著增強馬鈴薯X病毒的復(fù)制能力，且在NbORF4-OE轉(zhuǎn)基因植株中也表現(xiàn)出對WYMV更高的病毒敏感性，證實了該小肽是病毒侵染的正調(diào)控因子。

為闡明Talnc54748編碼肽抑制寄主免疫的分子機制，作者通過轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)現(xiàn)ORF4過表達導(dǎo)致植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和MAPK信號通路關(guān)鍵基因（如NbSAUR21和NbMKK2）顯著下調(diào)。隨后的病毒誘導(dǎo)的基因沉默（VIGS）實驗結(jié)果表明，在本氏煙草和小麥中敲低SAUR21或MKK2均可顯著提高宿主對WYMV的易感性。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)ORF4不僅能顯著促進煙草花葉病毒和番茄花葉病毒的侵染，還促進了辣椒疫霉和丁香假單胞菌的感染，暗示ORF4促進病毒侵染具有廣譜性。

綜上所述，Talnc54748編碼肽通過拮抗植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和MAPK信號通路核心組分的表達，形成有利于病毒增殖的宿主微環(huán)境。該研究首次揭示植物lncRNA編碼肽通過調(diào)控多重防御信號網(wǎng)絡(luò)促進病毒侵染的分子機制，系統(tǒng)解析了該小肽在WYMV-小麥互作中的雙重調(diào)控功能：既作為病毒致病因子增強宿主易感性，又通過干擾免疫相關(guān)基因動態(tài)平衡重塑抗病響應(yīng)。

寧波大學植物病毒學研究所碩士研究生李瑤瑤為論文第一作者，劉芃副研究員為論文通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2023YFD1400302和2022YFA1304402）、國家自然科學基金（32472495）、寧波市自然科學基金（2023J003）等項目的支持。

全文鏈接：https://doi.org/10.1111/mpp.70084