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自然界中近70%的植物病毒傳播需要依靠介體昆蟲

2021-08-19 11:49:50 來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)農(nóng)科院）最新消息，該院植物保護(hù)研究所（以下簡(jiǎn)稱植保所）作物病毒病害流行與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，研究發(fā)現(xiàn)南方水稻黑條矮縮病毒（SRBSDV）通過(guò)病毒外殼蛋白與白背飛虱家族的膜融合相關(guān)蛋白互作而進(jìn)入到中腸上皮細(xì)胞的囊泡，并融合形成一個(gè)大的囊泡，最終突破中腸細(xì)胞釋放大量病毒粒子，以實(shí)現(xiàn)病毒高效傳播。相關(guān)研究成果新近在線發(fā)表于《分子植物病理學(xué)》。

團(tuán)隊(duì)首席、中國(guó)農(nóng)科院植保所研究員王錫鋒介紹，自然界中近70%的植物病毒傳播需要依靠介體昆蟲。如蚊子可以傳播登革熱病毒，蚊子就是介體昆蟲。介體昆蟲在取食植物韌皮部汁液時(shí)，植物病毒尤其是持久型病毒會(huì)隨著汁液被攝入昆蟲腸道中，通過(guò)跨越上皮細(xì)胞進(jìn)入血淋巴，借助昆蟲的循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)唾液腺。再次取食時(shí)，病毒會(huì)隨著唾液進(jìn)入健康植物體內(nèi)。介體昆蟲的高效傳毒是導(dǎo)致病害暴發(fā)流行的關(guān)鍵，而突破中腸是病毒進(jìn)入昆蟲體內(nèi)第一個(gè)、也是最為重要的屏障。

團(tuán)隊(duì)以南方水稻黑條矮縮病毒和介體白背飛虱為對(duì)象，電鏡觀察發(fā)現(xiàn)很多病毒存在于腸道上皮細(xì)胞的囊泡中，同時(shí)在靠近血腔一側(cè)的細(xì)胞膜附近形成一個(gè)包裹大量病毒的大囊泡。通過(guò)互作篩選發(fā)現(xiàn)病毒的外殼蛋白P10與兩種囊泡相關(guān)膜蛋白VAMP7和Vti1a互作，含有VAMP7/Vti1a的復(fù)合體主要參與細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸。介體昆蟲獲毒后，病毒與VAMP7或Vti1a在細(xì)胞中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)共定位逐漸增多，并由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上。干擾VAMP7或Vti1a表達(dá)后不影響病毒進(jìn)入腸道及在腸道中的積累，但顯著降低了病毒在血淋巴的積累量，同時(shí)抑制了傳毒率。這說(shuō)明病毒通過(guò)與VAMP7和Vti1a互作、利用介體囊泡運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行自身的運(yùn)輸和擴(kuò)散。

該項(xiàng)研究揭示了植物呼腸孤病毒可以通過(guò)劫持囊泡克服媒介昆蟲中腸逃逸障礙的關(guān)鍵機(jī)制，為囊泡運(yùn)輸在病毒傳播中的作用提供了新的見解，同時(shí)為阻斷病毒病的傳播提供候選靶標(biāo)。

標(biāo)簽：病毒病害中腸細(xì)胞病毒傳播介體昆蟲