近日，美國《國家科學院院刊》在線發表了南京農業大學植物病毒學實驗室教授陶小榮團隊的最新研究成果。他們成功拯救出番茄斑萎病毒，在全球首次建立植物多分體負義鏈 RNA 病毒的反向遺傳學體系，攻克了植物多分體負義鏈 RNA 病毒研究中的 “卡脖子” 難題。
論文通訊作者陶小榮介紹，負義鏈 RNA 病毒不僅包括流感病毒、狂犬病病毒、埃博拉病毒等嚴重危害人類健康的動物病毒，還包括許多對農藝生產具有嚴重威脅的植物病毒。番茄斑萎病毒（TSWV）是最重要的植物負義鏈 RNA 病毒之一，能侵染 1000 多種植物，對全球經濟和園藝作物安全構成重大威脅，在目前 1200 多種植物病毒中位列十大最重要植物病毒之二。番茄斑萎病毒也是研究植物多分體負義鏈 RNA 病毒的重要模式病毒。
反向遺傳學體系是研究病毒基因功能的重要基礎，盡管 20 多年前已經建立了多個動物多分體負義鏈 RNA 病毒的反向遺傳學系統，但此前還沒有成功建立植物多分體負義鏈 RNA 病毒的反向遺傳學系統。全世界很多實驗室都在以番茄斑萎病毒為模式，嘗試利用動物的體系構建研究植物多分體負義鏈 RNA 病毒的反向遺傳學系統。但 20 多年過去了，始終沒有突破。陶小榮團隊經過將近 10 年的不懈努力和持續攻關，終于成功建立了番茄斑萎病毒的反向遺傳學體系。
論文第一作者、南京農業大學植保學院博士生馮明峰介紹，他們首先明確了驅動病毒基因組 RNA 的合適啟動子，接著實現了對將近 330kDa 病毒復制酶在植物中的成功表達，在此基礎上建立了番茄斑萎病毒的微型基因組復制體系，同時建立了病毒微型基因組復制的移動體系。
陶小榮介紹，把病毒基因組 RNA 提取出來之后，轉換成 DNA，通過基因工程手段，重新產生病毒 RNA，這種重新產生的病毒和原始病毒一樣，叫做拯救病毒。團隊通過一系列優化，克服多道困難，最終成功實現番茄斑萎病毒全長侵染性 cDNA 克隆的拯救。拯救的病毒可以攜帶綠色熒光蛋白報告基因系統侵染植物。
番茄斑萎病毒反向遺傳學系統的建立提供了對該病毒的侵染和致病機制進行深入系統研究的關鍵體系，這也意味著植物多分體負義鏈 RNA 病毒研究新時代的到來。