近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所張友軍研究員團(tuán)隊(duì)在Science子刊《Science Advances》發(fā)表了題為“A plant virus manipulates both its host plant and the insect that facilitates its transmission”的研究論文，揭示了寄主植物介導(dǎo)的植物病毒精確操控媒介昆蟲行為的分子生態(tài)機(jī)制，闡明了由寄主植物氣味因子介導(dǎo)的病毒-寄主-媒介昆蟲三者互作新機(jī)制。
番茄黃化曲葉病毒（TYLCV）是一種由煙粉虱?；詡鞑サ臍缧圆《?，其在我國的暴發(fā)式流行與煙 張友軍團(tuán)隊(duì)首先利用生態(tài)學(xué)方法和GC-MS測(cè)定，在TYLCV侵染番茄中發(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，TYLCV侵染番茄后會(huì)誘導(dǎo)月桂烯合成基因TPS3和TPS7的過量表達(dá)，導(dǎo)致帶毒番茄釋放更多月桂烯，進(jìn)而吸引Q煙粉虱定位取食，而敲除番茄TPS3和TPS7基因則會(huì)使得Q煙粉虱無法識(shí)別TYLCV侵染的番茄和健康番茄。 通過基因功能鑒定實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Q煙粉虱氣味受體OR6能特異結(jié)合月桂烯，進(jìn)而幫助不帶毒Q煙粉虱定位TYLCV侵染的番茄。而當(dāng)TYLCV進(jìn)入Q煙粉虱體內(nèi)后又會(huì)抑制煙粉虱OR6基因的表達(dá)，使得Q煙粉虱失去對(duì)TYLCV侵染番茄的趨性，繼而迅速完成病毒的獲取和傳播過程。 進(jìn)一步通過同源序列分析、分子動(dòng)力學(xué)模擬及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Q煙粉虱OR6蛋白的 204位點(diǎn)是其能夠結(jié)合月桂烯的關(guān)鍵位點(diǎn)，其它煙粉虱種群（例如B煙粉虱）這一位點(diǎn)的不同導(dǎo)致其無法結(jié)合月桂烯，也就不會(huì)偏向TYLCV侵染的番茄。同時(shí)，針對(duì)關(guān)鍵揮發(fā)物月桂烯進(jìn)行了田間應(yīng)用試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加月桂烯的引誘裝置對(duì)煙粉虱的引誘效率同比增長(zhǎng)了50%以上。 該研究揭示了植物病毒通過雙向操縱寄主植物和媒介昆蟲以促進(jìn)其傳播的生態(tài)和分子機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)煙粉虱具有顯著誘集活性的化合物。本研究為闡明媒介昆蟲-病毒互作機(jī)制提供了新的理論依據(jù)，同時(shí)為開發(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)。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所張友軍研究員、謝文研究員和瑞士納沙泰爾大學(xué)Ted C. J. Turlings教授為論文共同通訊作者，已畢業(yè)博士研究生梁鵬（現(xiàn)就職于天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所）、和曾陽（現(xiàn)就職于湖北師范大學(xué)）及碩士研究生寧杰為本文共同第一作者，本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。 原文 鏈 接 ： https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr4563 來源：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所 本期編輯：可愛晨
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