番茄黃化曲葉病毒是一種會(huì)對(duì)番茄、南瓜、煙草等作物造成毀滅性危害的植物病毒，研究發(fā)現(xiàn)，它專(zhuān)門(mén)借助一種全球性害蟲(chóng)——煙粉虱來(lái)擴(kuò)散傳播。這種“借蟲(chóng)傳播”的獨(dú)特方式如何實(shí)現(xiàn)？中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員張友軍團(tuán)隊(duì)從基因?qū)用娼忾_(kāi)了謎題，闡明了這類(lèi)植物病毒“操控”媒介昆蟲(chóng)行為的關(guān)鍵機(jī)制。相關(guān)論文于近日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
煙粉虱俗稱(chēng)小白蛾，喜歡寄生在植物葉片背面。此前，科學(xué)家已觀察到，這種害蟲(chóng)的一類(lèi)——Q煙粉虱在傳播番茄黃化曲葉病毒時(shí)，有其獨(dú)特規(guī)律：未攜帶病毒的蟲(chóng)體會(huì)首先被帶毒番茄吸引，前往其葉片寄生，一旦蟲(chóng)體成功攜帶上病毒，這種“吸引力”就消失了，染毒的Q煙粉虱會(huì)漸漸離開(kāi)，隨機(jī)尋找其他的番茄植株取食。這種吸引昆蟲(chóng)染毒的行為模式顯著提高了病毒傳播效率，但其分子調(diào)控機(jī)制一直不明。
由此，張友軍團(tuán)隊(duì)首先在染毒番茄中發(fā)現(xiàn)了一種能明顯吸引Q煙粉虱的揮發(fā)性化合物——月桂烯。隨后，通過(guò)基因技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)，番茄黃化曲葉病毒侵入番茄后，會(huì)“操控”兩個(gè)關(guān)鍵基因——TPS3和TPS7的過(guò)量表達(dá)，使帶毒番茄釋放出更多月桂烯，從氣味上吸引Q煙粉虱前來(lái)取食。但當(dāng)這種病毒成功進(jìn)入Q煙粉虱體內(nèi)后，又會(huì)“操控”煙粉虱體內(nèi)的另一種關(guān)鍵基因，使得染毒的Q煙粉虱失去對(duì)月桂烯這種氣味的喜愛(ài)，這樣就完成了“吸引—感染—驅(qū)逐”的病毒“借蟲(chóng)傳播”過(guò)程。
這一研究展現(xiàn)了植物病毒在長(zhǎng)期進(jìn)化中形成的獨(dú)特“操縱”能力——它既可以操縱寄主植物散發(fā)揮發(fā)物，吸引昆蟲(chóng)快速完成獲毒過(guò)程，又可抑制昆蟲(chóng)的嗅覺(jué)系統(tǒng)，促使其離開(kāi)染毒植株完成病毒傳播。張友軍表示，本研究成果為闡明媒介昆蟲(chóng)-病毒互作機(jī)制提供了新的理論依據(jù)，同時(shí)為開(kāi)發(fā)基于行為調(diào)控的煙粉虱綠色防控技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。（據(jù)《光明日?qǐng)?bào)》）
