植物病毒病素有“”植物癌癥“之稱。病毒的種類多，且多有混合發生，嚴重影響著作物的產量和品質，常常給農業生產造成嚴重損失。為了有效控制植物病毒病，人們采用了各種措施，包括輪作、種子脫毒、抗病品種選用、殺滅傳毒介體及化學防治等，但這些措施還不能有效克服病毒病的危害，且化學農藥的使用造成了嚴重的環境污染。尋找和篩選天然的生物源抗病毒物質，研發能有效控制病毒且環境優化的抗病毒藥劑顯得尤為重要。
RNA沉默與病毒抗性
RNA干擾（RNAinterference，RNAi）是指在進化過程中高度保守的、由雙鏈RNA（double-strandedRNA，dsRNA）誘發的、同源mRNA高效特異性降解的現象。基因沉默（gene?silencing）是指生物體中特定基因由于種種原因不表達或者是表達減少的現象，是真核生物細胞基因表達調節的一種重要手段，指的是真核生物中由雙鏈RNA誘導的識別和細胞非正常RNA的一種機制。RNA干擾是轉錄后水平的基因沉默機制。
一項新的研究成果引起注意
4月15日，山東農業大學朱常香教授課題組聯合山東蓬勃生物科技有限公司在國際期刊《BMCPlantBiology》聯合發表”Ultrahigh-ActivityImmuneInducerfromEndophyticFungiInducesTobaccoResistancetoVirusbySAPathwayandRNASilencing“。該文章是繼山東農業大學丁新華教授課題揭示ZNC促生、抗細菌機理后的又一重要研究發現，該研究系統闡述了ZNC抗病毒作用機理。
成果簡述
研究者發現先使用ZNC對煙草葉片進行噴施后接種PVX（PotatovirusX）病毒（ZNC-PVX），植株中病毒積累量為對照組的31.77%，發病面積和病毒積累量較對照（H2O2-PVX）明顯減少；先接種PVX2小時后使用ZNC（PVX-ZNC），較對照（PVX-H2O）其發病程度會適度降低。ZNC免疫誘抗劑具有較好的預防植物病毒的作用，有一定的作用。同時研究者發現，ZNC免疫誘抗劑的抗病性隨著使用濃度的增加而增強，但濃度超過200ng/ml時對煙草生長產生輕微抑制。
已知的可誘導植物防御反應的誘導子，如鞭毛蛋白、伸長因子、幾丁質、低聚糖（如低聚半乳糖醛酸）等，起效濃度均在μg/mL（百萬分之一）或mg/mL（千分之一），但本研究發現ZNC免疫誘抗劑濃度在ng/mL（十億分之一）時即可產生極好的抗病性，且較短時間（2小時內）即可激發植物體內抗性基因的上調表達。
ZNC促進PAL基因表達進而誘導水楊酸（SA）生物合成，同時通過SA途徑實現RNA沉默（RNASilencing）。水楊酸（SA）是植物局部和系統獲得抗性所需的防御信號，異分支酸合成酶（ISC）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）在SA合成途徑中起關鍵性作用，通常情況下病原體侵染后可促使ISC基因的表達從而誘導SA合成引起防御反應。但本研究發現，ZNC作為RNAi的激發子介導的防御反應是通過PAL基因的表達進而誘導SA的生物合成，并促進RNA沉默，進而產生抗病性。RNA沉默是植物抵抗病毒侵染的有效途徑，它可以通過降解病毒基因組從而抑制病毒復制和侵染。
能夠在天然產物中發現超過活性物質意義重大！作為一個科研工作者要逐步搞清楚ZNC內單一物質對病毒毒的功效，通過對抗病毒活性組分的追蹤發現單一組分，并進行分離純化后大量制備，制備的單一組分再次驗證抗病毒功能后，進行單一物質結構鑒定；單一物質的作用機理搞清楚后，抗病毒系列新產品將會被開發。2019年山東蓬勃生物提供的ZNC分離物抗病毒生測試驗已經開展，目前已確定部分組分有很好的抗病毒作用。下一步，將繼續和蓬勃生物加強合作，發揮課題組在抗病毒機理研究的優勢和蓬勃生物分離純化的優勢，爭取盡快取得突破性成果。
結論
ZNC是野生植物根內內生真菌提取物，是具有超高活性的新型生物刺激素，ZNC通過促進PAL基因表達激活了SA途徑并進而增強RNA沉默，使植物獲得系統的病毒抗性。新型生物刺激素ZNC抗病毒機理的揭示為植物抗病毒產品開發提供了新思路，因影響的基因位點不同ZNC和傳統抗病毒藥劑混用會有更好的應用預期，預示著ZNC與傳統抗病毒產品混用或可普遍提高藥劑對植物病毒的防控效果。
來源：山東蓬勃生物