中國科學家揭示植物病毒傳播的秘密通道

　　番茄是全世界廣受歡迎的一種食物，每一個來到餐桌的番茄，都是逃脫于田間“超級害蟲”的幸存者。科學家研究了50多年，對于田間這場“明爭暗斗”有了越來越清晰的了解。6月13日，《美國科學院院刊》在線刊登了來自浙江大學農學院昆蟲科學研究所王曉偉教授團隊的最新發現，予以番茄致命一擊的植物雙生病毒，會借助其媒介昆蟲——煙粉虱的繁衍，讓其傳播力倍增。

　　這是科學界第一次發現植物病毒是否經卵傳播與介體昆蟲的發育階段有著密切關系，為研究其他病毒經卵傳播的特性提供了新的視角。

　　近30年間，一種雙生病毒即番茄黃曲葉病毒借力煙粉虱，已入侵到世界50多個國家、對農業生產造成重大危害。病毒經卵傳播這一“秘密通道”，顯著增強了病毒傳播和擴散的效率，“可能是番茄黃曲葉病毒近30年來在全球快速入侵并造成嚴重危害的重要機制之一”，王曉偉說。

　　長期以來，通過帶毒煙粉虱取食植物，把病毒傳播到健康植株，是科學家們公認的雙生病毒傳播途徑。過去50年間，曾有多位科學家提出，病毒是否會在煙粉虱“母嬰”間垂直傳播呢？但是，大部分研究并不支持帶毒煙粉虱可以通過卵把雙生病毒傳給自己的后代成蟲。

　　5年前，王曉偉課題組的博士生衛靜動了好奇心，她設計了一項實驗，培育不同蟲齡的煙粉虱成蟲，觀察其后代的帶毒情況。實驗結果令人吃驚：不同的階段，病毒“卵傳”情況存在很大差異。

　　在解剖上千頭煙粉虱并反復試驗后，課題組確認了這一事實：“煙粉虱成蟲的生命周期是30天左右，”論文通訊作者王曉偉介紹，“到煙粉虱雌性成蟲長到第10天左右時，它們產下的卵也‘自帶’病毒。”雖然剛孵化出的煙粉虱雌性成蟲也能產卵，但它們的后代幾乎不帶毒。“只有已懷有大量成熟卵子的成蟲才能高效垂直傳播病毒。” 也就是說，部分煙粉虱的寶寶從出生第一天起，就是一枚帶毒的“殺手”。

　　科學家揭示的雙生病毒與“超級害蟲”的聯袂“好戲”，加深了我們對于田間病蟲害發生的認識，王曉偉說，“因為病毒在沒有其寄主植物的環境中，還能在其媒介昆蟲體內悄悄地傳宗接代，隨后在遇到適合的寄主植物時再發動新一輪的攻擊。”這一研究結果提示田間雙生病毒防控策略和方法可能需要做重大改進。同時，還將促使目前全球各國改進有關煙粉虱和雙生病毒的檢疫方法。

　　資料顯示，目前已知的植物病毒約有1000種，其中約三分之二主要依賴媒介昆蟲進行傳播。雙生病毒占全部植物病毒的三分之一，因病毒結構像兩個連體的小球而得名，主要通過媒介昆蟲煙粉虱傳播。論文作者之一劉樹生教授曾有一項研究發現，健康的植株遭遇蟲害時，會分泌一定的毒素抗蟲，而當感染雙生病毒后，植物毒素分泌會受到抑制，煙粉虱就更能肆無忌憚地取食了。