科學家揭示昆蟲-病毒-寄主植物互作關系
更新時間：2016-01-24 17:13:45點擊次數：569次字號：T|T
近日，從中國農業科學院蔬菜花卉研究所獲悉，由張友軍研究員領銜的蔬菜蟲害防控創新團隊利用生物學、生態學和分子生物學方法并結合突變體材料的應用，發現植物誘導產生的防御途徑可通過相互間的“通話”調控不同有害生物種群的暴發。相關研究結果于近日在線發表在國際著名期刊《植物細胞與環境》上。
據悉，植物-昆蟲-病原物在長期的進化過程中形成了復雜的互作關系。昆蟲和病原物危害寄主植物，寄主植物則通過誘導產生的防御機制來抵御這種危害。植物產生的防御機制主要有茉莉酸（JA）途徑、水楊酸（SA）途徑和乙烯（ET）途徑等。通常來說，茉莉酸途徑主要由昆蟲取食植物組織激活而形成，而水楊酸途徑主要由病原物侵染植物組織激活。在自然環境中，植物往往同時受到昆蟲和病原物的共同為害，這可能導致植物激活不同的防御途徑，并在這些途徑間形成“通話”效應。
煙粉虱是一種世界性的重大農業害蟲，可傳播至少240種植物病毒病。番茄黃化曲葉病毒（TYLCV）是一類由煙粉虱傳播的單鏈環狀植物病毒。二斑葉螨則是危害番茄植物的常見螨類。蔬菜蟲害防控創新團隊研究發現，TYLCV與煙粉虱互作能顯著地抑制番茄植物的JA防御反應，從而促進煙粉虱種群增長，但在二斑葉螨與TYLCV和煙粉虱共存的情況下，這種促進作用消失。相反，在二斑葉螨、TYLCV和煙粉虱三者共存的情況下卻能顯著地增加二斑葉螨在番茄植物上的產卵量。進一步利用JA和SA突變體番茄研究發現，造成這種生物學差異的原因在于不同的有害生物組合共同危害植株時導致了不同防御途徑間的“通話”效應。在三者共存情況下下，抑制的JA效應受到誘導的SA途徑的調控；而在僅有TYLCV與煙粉虱情況下，抑制的JA效應不受SA途徑的調控。研究結果為揭示有害生物種群暴發的分子機制，針對性地開發有害生物防治方法有重要的理論與實際意義。
該研究得到國家基金重點國際合作項目和中國農業科學院科技創新工程項目資助。
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