2025-12-02 22:31:37 来源:植物医学学院 浏览数:0
近日,青岛农业大学植物医学学院吕昭智教授团队在国际知名期刊《Pest Management Science》(中科院一区TOP期刊)上发表了题为“Virus-induced plant volatiles modulate insect vector conditional preference to enhance viral transmission”(https://doi.org/10.1002/ps.70328)的研究论文。该研究系统揭示由病毒诱导的3种混合挥发物调控了介体昆虫展现条件偏好性的初始阶段,并促进了病毒的传播扩散,这些发现将为通过操纵植物挥发物调节昆虫媒介种群来控制病毒传播提供一个关键的窗口期。


传播持久增殖型植物病毒的介体昆虫往往存在条件偏好性,即不带毒的介体昆虫偏好取食感毒植物,而带毒的介体昆虫偏好取食健康植物。这种条件偏好性可促进病毒的扩散流行。进一步的研究显示病毒诱导寄主植物释放的挥发物调控了介体昆虫的这种条件偏好性。然而,在寄主植物感毒整个期间,介体昆虫是否一直存在条件偏好性,以及调控介体昆虫开始展现条件偏好性时的挥发性物质的作用机理尚未可知。
研究团队以水稻矮缩病毒及其媒介昆虫黑尾叶蝉为研究对象,通过系列系统寄主偏好实验表明了寄主植物感染病毒30天后,介体昆虫开始展现上述条件偏好性并持续了5天的时间;进一步分析发现在介体昆虫出现条件偏好性的时期,病毒诱导水稻产生了3种差异挥发物(2-庚酮、2-庚醇和α-柏木稀)。采用单一标准品处理显示,2-庚酮吸引不带毒介体昆虫的同时驱避带毒介体,而2-庚醇对不带毒介体无作用却显著驱避带毒介体,α-柏木稀对不带毒介体无作用却显著吸引带毒介体。可见单一挥发物并不能调控介体昆虫的条件偏好性。混合标准品处理揭示,3种混合挥发物吸引不带毒介体的同时驱避带毒介体,并促进了介体对病毒的获取和传播。
以上新发现表明介体昆虫仅在寄主植物感染病毒的一段时间表现出条件偏好,由此产生的混合挥发物改变了介体昆虫的行为并促进了昆虫对病毒的获取和传播。这些发现将为通过选择最适合的关键的窗口期,人为操纵植物挥发物调节昆虫媒介种群实现对病毒传播和蔓延的有效控制。
青岛农业大学植物医学学院硕士研究生张庆松和洛阳师范学院王前进博士为论文共同第一作者,已毕业本科生谢雨佳和郭亚婷参与了论文工作,常学飞副教授、吕昭智教授与浙江大学叶恭银教授为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金(32302350)和山东省自然科学基金(ZR2022QC142)项目的资助。
编辑:孟子涵
责任编辑:王玮琦 张琳