中国科学家揭示植物病毒传播的秘密通道

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番茄是全世界广受欢迎的一种食物，每一个来到餐桌的番茄，都是逃脱于田间“超级害虫”的幸存者。科学家研究了50多年，对于田间这场“明争暗斗”有了越来越清晰的了解。6月13日，《美国科学院院刊》在线刊登了来自浙江大学农学院昆虫科学研究所王晓伟教授团队的最新发现，予以番茄致命一击的植物双生病毒，会借助其媒介昆虫——烟粉虱的繁衍，让其传播力倍增。

这是科学界第一次发现植物病毒是否经卵传播与介体昆虫的发育阶段有着密切关系，为研究其他病毒经卵传播的特性提供了新的视角。

近30年间，一种双生病毒即番茄黄曲叶病毒借力烟粉虱，已入侵到世界50多个国家、对农业生产造成重大危害。病毒经卵传播这一“秘密通道”，显著增强了病毒传播和扩散的效率，“可能是番茄黄曲叶病毒近30年来在全球快速入侵并造成严重危害的重要机制之一”，王晓伟说。

长期以来，通过带毒烟粉虱取食植物，把病毒传播到健康植株，是科学家们公认的双生病毒传播途径。过去50年间，曾有多位科学家提出，病毒是否会在烟粉虱“母婴”间垂直传播呢？但是，大部分研究并不支持带毒烟粉虱可以通过卵把双生病毒传给自己的后代成虫。

5年前，王晓伟课题组的博士生卫静动了好奇心，她设计了一项实验，培育不同虫龄的烟粉虱成虫，观察其后代的带毒情况。实验结果令人吃惊：不同的阶段，病毒“卵传”情况存在很大差异。

在解剖上千头烟粉虱并反复试验后，课题组确认了这一事实：“烟粉虱成虫的生命周期是30天左右，”论文通讯作者王晓伟介绍，“到烟粉虱雌性成虫长到第10天左右时，它们产下的卵也‘自带’病毒。”虽然刚孵化出的烟粉虱雌性成虫也能产卵，但它们的后代几乎不带毒。“只有已怀有大量成熟卵子的成虫才能高效垂直传播病毒。” 也就是说，部分烟粉虱的宝宝从出生第一天起，就是一枚带毒的“杀手”。

科学家揭示的双生病毒与“超级害虫”的联袂“好戏”，加深了我们对于田间病虫害发生的认识，王晓伟说，“因为病毒在没有其寄主植物的环境中，还能在其媒介昆虫体内悄悄地传宗接代，随后在遇到适合的寄主植物时再发动新一轮的攻击。”这一研究结果提示田间双生病毒防控策略和方法可能需要做重大改进。同时，还将促使目前全球各国改进有关烟粉虱和双生病毒的检疫方法。

资料显示，目前已知的植物病毒约有1000种，其中约三分之二主要依赖媒介昆虫进行传播。双生病毒占全部植物病毒的三分之一，因病毒结构像两个连体的小球而得名，主要通过媒介昆虫烟粉虱传播。论文作者之一刘树生教授曾有一项研究发现，健康的植株遭遇虫害时，会分泌一定的毒素抗虫，而当感染双生病毒后，植物毒素分泌会受到抑制，烟粉虱就更能肆无忌惮地取食了。