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病毒SsHADV-1与厉眼蕈蚊:从邂逅到相濡以沫

植物病理学科真菌病毒及其生物防治研究取得新进展

核心提示: 一个偶然的发现,引起了姜道宏教授和博士研究生刘四的注意,进而揭示出了病毒SsHADV-1与厉眼蕈蚊之间的互惠性互作关系,成就了科学界首次报道真菌病毒存在传播介体。

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一个偶然的发现,引起了博士研究生刘四的注意。

南湖网讯(记者 涵旗 通讯员 刘四)2013年5月,进入初夏,蛰伏在狮子山茂密丛林间的昆虫开始活跃起来,不时有一些不速之客闯入低矮的真菌培养室。与室外不同,这排紧挨着山体的小房子堆满了培养真菌的培养皿,虽然显得有些拥挤,但依然凉爽、湿润。毛茸茸的真菌,是师生们精心呵护的研究材料,同时也是噬真菌昆虫的美食,散发出淡淡的清香透过纱窗深深吸引着昆虫,它们踏歌越窗而入,来到这个觅食和繁衍的天堂。

农业微生物学国家重点实验室/植科院植物病理学博士研究生刘四偶然发现,在感染了病毒SsHADV-1的核盘菌的培养皿中,一种叫做厉眼蕈蚊的昆虫将菌丝取食殆尽,生长得白白胖胖的,似乎对它“情有独钟”。

病毒SsHADV-1是植物病理学科真菌病毒及其生物防治研究团队的宝贝之一,该团队于2010年将其作为世界上首例真菌DNA病毒进行了报道;2013年,团队进一步研究发现SsHADV-1可以显著抑制核盘菌的致病力,它的病毒粒子可以直接侵染核盘菌,因而具有良好的防治油菜菌核病的潜力。

为什么厉眼蕈蚊对感染了病毒SsHADV-1的核盘菌菌株一见钟情?这引起了团队科研工作者的注意。经过深入研究发现,这源于病毒SsHADV-1能够显著抑制核盘菌产生的挥发性避虫物质(蘑菇醇和辛酮)的产量,携带病毒的核盘菌菌落减弱了“异味”后“更诱人”,吸引了厉眼蕈蚊雌成虫前往产卵。病毒SsHADV-1还可以显著提高厉眼蕈蚊的产卵能力,平均每只雌成虫的产卵量由75个提升到96个。

团队进一步研究发现,不光病毒SsHADV-1对厉眼蕈蚊投之以桃,厉眼蕈蚊也对SsHADV-1报之以李。厉眼蕈蚊幼虫取食感染SsHADV-1的核盘菌时,SsHADV-1可以进入厉眼蕈蚊体内并在其细胞中复制积累,又通过厉眼蕈蚊传播给其他不携带病毒的核盘菌菌株。因此,厉眼蕈蚊成为了病毒SsHADV-1的传播介体。

由邂逅到相濡以沫,病毒与昆虫间的故事引起了《美国国家科学院院刊》(PNAS)的兴趣。10月24日,该刊以“Fungal DNA virus infects a mycophagous insect and utilizes it as a transmission vector”为题在线发表了SsHADV-1与厉眼蕈蚊这种互惠性互作关系的相关研究成果。该论文的第一作者为博士研究生刘四,通讯作者为姜道宏教授。

这是科学界首次报道真菌病毒存在传播介体。相关成果为研究真菌病毒、真菌与昆虫之间的交互作用提供了模型。此外,与SsHADV-1类似的病毒广泛分布于不同生境,它们是一类新出现的环状小分子DNA病毒,他们的研究也将为解析这些环状小分子DNA病毒的生态学特性提供线索。

审核人:姜道宏

责任编辑:兰涵旗
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