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近日,微生物研究所发现双生病毒调控植物免疫平衡实现全新生态功能
时间:2019-09-02 14:27:05   来源:志远净化

棉花曲叶病 (Cotton leaf curl disease, CLCuD)是世界棉花产业中最重要的病害之一,由烟粉虱传播的棉花曲叶双生病毒(cotton leaf curl virus)引起,是我国进境检疫性病毒,严重危害棉花的生长,会给棉花生产带来巨大经济损失。

棉花曲叶病毒引起的作物病毒病害在全球的迅速入侵,是烟粉虱这种全球公认的唯一超级介体昆虫传播的双生病毒科(Geminiviridae)病毒在全球严重危害的一个缩影。双生病毒是一类单链环状DNA病毒,是世界上文字记载最早、种类最多的一类植物病毒,可以侵染番茄、棉花、小麦、玉米、木薯等多种重要经济作物。由于主要宿主作物抗病基因少,此类病害具有发病率高、传播效率高、危害大、防治难等特点,在过去几十年里,由该类群病毒引起的木薯花叶病毒(cassava mosaic virus)、棉花曲叶病、番茄黄曲叶病等病害对全球范围内的农业造成了严重损失。

叶健课题组发现双生病毒等其他RNA病毒,可以通过对宿主植物MYC2介导的多种抗性途径的“胁持”,以改变植物茉莉酸途径调控的次生代谢合成,抑制植物萜类化合成,吸引介体昆虫烟粉虱和蓟马取食,并促进其与介体昆虫的间接互惠共生。在此项研究中,研究人员发现棉花等植物被双生病感染后,大幅度提高宿主植物抵御农业重大害虫——棉铃虫和蚜虫的能力,同时也进一步促进了与烟粉虱的互惠共生,加速了病毒在全球范围内的入侵,造成了严重的粮食安全和生物安全问题。

病原微生物影响媒介生物和非媒介生物行为及组成是一个普遍的生态学现象,因此病原微生物—媒介昆虫—宿主三者互作研究具有重要的价值。特别是在农业生态系统中,近80%的植物病毒由媒介昆虫传播,通过对病原微生物的定向改造,可以利用其资源属性,为人类社会持久绿色发展提供新路径。

微生物研究所研究人员还在《Science Advances》(科学进展)上发表了论文“Viruses mobilize plant immunity to deter nonvector insect herbivores”。

原文链接:http://www.cas.cn/syky/201908/t20190831_4712369.shtml

--内容摘自《中国科学院》

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