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昆蟲作為中間體 植物病毒有效傳播

作者:光明網

據中國農業科學院(以下簡稱中國農業科學院)植物保護研究所(以下簡稱植物保護研究所)作物病毒病流行與防治創新團隊的最新消息,研究發現,南方水稻黑條紋矮病毒(SRBSDV)通過病毒殼蛋白與膜融合的白背蠅虱家族相關蛋白進入 巨大的細胞囊泡,融合成一個大囊腫,最後突破腸道細胞釋放出大量的病毒顆粒,實作病毒的有效傳播。研究結果線上發表在《分子植物病理學》上。

該團隊的負責人、中國農業科學院植物保護研究所研究員王錫峰說,自然界中近70%的植物病毒傳播依賴于中觀昆蟲。如果蚊子可以傳播登革熱病毒,蚊子就是中觀昆蟲。當中觀昆蟲吸收植物韌帶的汁液時,植物病毒,特别是持久性病毒,與汁液一起被攝入昆蟲的腸道,通過穿過上皮細胞進入血液淋巴液,并通過昆蟲的循環系統到達唾液腺。當再次服用時,病毒會進入健康的植物,并帶有唾液。中觀昆蟲的有效傳播是導緻疾病暴發的關鍵,突破中腸是病毒進入昆蟲的第一道也是最重要的屏障。

研究小組觀察了南方水稻黑條紋侏儒病毒和中白背蠅虱,電鏡觀察發現許多病毒存在于腸上皮細胞的囊泡中,同時在靠近血腔一側的細胞膜附近形成一個大囊泡。通過互相篩選,發現病毒的殼蛋白P10與兩種囊泡相關膜蛋白VAMP7和Vti1a互相作用,含有VAMP7/Vti1a的複合物主要參與細胞物質的運輸。中觀昆蟲中毒後,病毒與VAMP7或Vti1a在細胞中的共位增加,并從細胞質到細胞膜。幹擾VAMP7或Vti1a的表達不會影響病毒進入腸道及其在腸道中的積累,但會顯着降低病毒在血液淋巴中的積累并抑制傳播速度。這表明病毒通過與VAMP7和Vti1a互相作用并使用中環囊泡運輸系統進行自我傳播和傳播。

該研究揭示了植物腸道分離病毒通過劫持囊泡克服病媒昆蟲腸道逃逸障礙的關鍵機制,為囊泡轉運在病毒傳播中的作用提供了新的見解,并為阻斷病毒性疾病的傳播提供了候選靶點。(記者 嚴健)

來源:科學日報