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植物RNA沉默系统是一种在真核生物中广泛存在的保守机制，其作用方式是经一系列复杂的合成途径产生小分子RNA并以位点特异的剪切方式造成与之序列互补的靶标RNA的降解。这些小RNA长度多在21～24 nt，主要包括microRNA(miRNA)和siRNA(smallinterfering RNA)两种。模拟较短的miRNA单链发夹结构前体表达的人工miRNA( artificialmiRNA，amiRNA)在植物中可以高效特异诱导内源基因沉默，最近的研究表明，amiRNA作为一种有效的基因沉默工具在植物抗病毒研究中也有很好的应用潜力。
通常认为对于某一特定mRNA靶标来说，并非所有与之互补的siRNA都同样有效，RNA沉默效率不仅取决于siRNA序列本身，也与靶标mRNA靶点周围的高级结构有关，高级结构主要影响siRNA-RISC复合物的可进入性。但是由于缺乏能准确预测长链RNA高级结构的可靠工具，因此很难预测病毒基因组RNA在自然侵染过程中在植物体内的准确折叠结构。
本研究中，作者利用瞬时表达方式探索黄瓜花叶病毒(CMV)3UTR区域与植物RNA沉默途径相互作用的机制，发现在植物体内瞬时表达的CMV亚基因组能被RNA沉默途径所识别并造成位点特异的剪切。通过对比在CMV侵染野生型拟南芥及dcl2/3/4突变体中检测到的3UTR区域的自然剪切热点，结合我们在CMV亚基因组瞬时表达实验中得到的切点，我们得到了一些潜在的siRNA-RISC介导的剪切热点，并以这些切点及其它对照位点为靶点设计amiRNA。转基因植物(拟南芥和烟草)的CMV攻毒实验结果表明，靶向3UTR3’末端类似tRNA高级结构(TLS)区域的amiRNA其转基因植物对CMV侵染敏感，显示TLS区域可能限制了amiRNA靶位点的可进入性，从而阻断了amiRNA-RISC对病毒RNA靶标的剪切。虽然3UTR5’末端高级结构较少，但对靶标RNA的识别也影响amiRNA的活性，靶向此区域的amiRNA其转基因植物表现出不同的抗性。无论是转基因拟南芥还是烟草，靶向预测的siRNA-RISC可进入剪切热点的amiRNA转基因植物都能获得很好的抗性，而且靶向保守可进入的剪切热点的amiRNA转基因植物能抵抗多种不同株系CMV病毒的侵染。结果还表明，即使是靶向siRNA-RISC可进入的剪切热点的amiRNA，其表达水平也需要达到一定的程度才能使转基因植物获得抗性，amiRNA表达水平较低的转基因植物同样不能抵抗CMV的侵染。
研究结果表明，通过这种实验方法在病毒基因组上寻找siRNA-RISC有效进入的剪切热点，是利用amiRNA获得高效病毒抗性的一种既经济又有效的生物工程策略。
本研究中，还分别从两种单链正义RNA病毒：CMV和芜菁花叶病毒(TuMV)感染的野生型植物(拟南芥和油菜)中克隆了分别来源于CMV卫星RNA和TuMV的小RNA(vsiRNA)，并对它们进行生物学比对分析，结果表明，vsiRNA绝大多数都是21 nt的，而且来源于这两种病毒的小RNA在正负链上均有分布，正链产生的小RNA多于负链，显示除了RNA病毒复制形成的dsRNA中间体之外，病毒正链局部折叠形成的dsRNA结构也是vsiRNA的重要来源，而且研究还发现，DCL4是CMV satRNA来源的vsiRNA生物合成的主要加工蛋白。