基因沉默从其发现至今,一直和植物病毒有着密切的关系,被认为是一种非常重要的抗病毒机制。以前的研究集中在宿主的基因沉默系统如何识别外源病毒的RNA,以病毒的RNA为模版合成双链RNA,之后被DCL切割成siRNA,并形成病毒siRNA的Risc复合物最终对抗病毒的侵染。然而不同病毒被切割产生的siRNA量却具有很大的差别,因此直接切割的理论很难解释基因沉默对不同病毒起到的抗病毒作用。那么,除了基因沉默系统对病毒RNA的直接切割起到的抗病毒作用外,病毒侵染能否诱导内源的小RNA代谢的变化,通过调控内源基因的表达从而间接的起到抗病毒作用?　　本文中通过水稻条纹病毒(Rice Stripe Virus,RSV),水稻矮缩病毒(Rice Dwarf virus,RDV)和黄瓜花叶病毒(Cucamber Mosaic Virus,CMV)三种不同的植物病毒侵染宿主后,宿主小RNA表达谱的变化,发现了受病毒诱导的植物内源的miRNAs和siRNAs,从而第一次证明了植物基因沉默系统还能以间接的方式抵抗病毒的侵染。　　首先,通过小RNA的深度测序及相关数据分析,比较了RDV感染,RSV感染和健康对照水稻的小RNA的表达谱。发现在RSV侵染的水稻中,许多保守家族的miRNA*序列会特异性的积累；某些产生于保守miRNA前体上的phasedmiRNA和某些phased siRNA也会特异性的积累。用实验的方法证明了这些新发现的小RNA会特异的受RSV侵染的诱导,同时,这些诱导表达的小RNA还可以下调靶基因的表达。但是RDV侵染的水稻则没有发现同样的现象。通过芯片数据及实时荧光定量PCR证明,RSV侵染能诱导OsAGO2和OsAGO18的上调表达,但是RDV侵染则只诱导OsRDRl表达的上调。说明在RSV侵染水稻中,miRNA*,phased miRNA和siRNA的积累很可能同AGO2和AGO18的诱导相关。　　其次,用CMV-Fny株系的两种突变体病毒CMV2aT△2b和CMV△2b侵染拟南芥,通过对小RNA的测序数据的分析比较,发现CMV2aT△2b侵染能诱导一种2Int的siRNA积累。进一步的分析表明这种21nt的siRNA由1000多个编码基因产生,并在正负链平均分布。通过对病毒侵染rdr和dcl突变体的分析表明,RDRl参与合成了这些siRNA的双链前体,而DCL4参与了对前体的切割。这些2Int的siRNA能够通过5’碱基的偏好性选择性的进入AGO1或AGO2,从而下调对应靶基因的表达。本论文还发现没有帽子结构的成熟的mRNA作为RDRl的底物合成双链RNA。EIN5(XRN4)是一种5’-3’核酸外切酶。在ein5’的突变体中,由于这种没有帽子结构的mRNA的增多,在没有病毒侵染情况下,也会特异的造成这种siRNA的积累。此外,ein5突变体对CMV的抗性,也说明这条RDRl依赖性的siRNA通路具有抗病毒活性。最后,和(CMV2aT△2b)相比较,CMV2△b和(CMV侵染都不能诱导siRNA的产生说明病毒编码的2a蛋白能够抑制这条RDRl依赖的内源siRNA通路。　　本论文的研究第一次揭示了病毒侵染可以诱导植物内源miRNA和siRNA通路的表达,通过调控内源基因的表达间接性的对抗病毒侵染,说明了植物和病毒之间通过基因沉默发生的复杂的相互作用。