发现蚜虫唾液蛋白可促进植物病毒感染

虫媒病毒引起的大流行性疾病的风险随着节肢动物媒介传播速度的增加而上升。在节肢动物载体的探测和摄食过程中，媒介传播的病毒通过探针注射与载体的唾液一起传递到脊椎动物/植物宿主中。

在发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究中，由中国科学院动物研究所孙玉成教授领导的研究小组在了解载体唾液效应子在复杂的病毒-植物-昆虫媒介相互作用中的作用方面取得了进展。

蚜虫是迄今为止植物病毒最重要的载体，可以传播300多种病毒。它们在不同环境下进化出无翼和有翼的特化翅二态性。在病毒传播方面，有翅蚜虫由于迁移和探测频率高，是更有能力的媒介。

尽管对宿主转移和昆虫媒介机械接种的行为机制有所了解，但蚜虫衍生效应子驱动植物病毒传播的遗传基础在很大程度上是未知的。先前的研究表明，昆虫载体经常部署一些唾液蛋白来建立其在宿主内的进食途径，并抑制宿主免疫以支持进食。然而，载体中的唾液成分如何使病毒更具传染性知之甚少。

通过使用两种植物病毒及其天然载体Myzus persicae和非载体Acyrthosiphon pisum，研究人员测试了载体昆虫的保守唾液蛋白可以促进病毒传播的假设。揭示蚜虫衍生效应器在加速植物传播后感染方面的关键作用是开创性的，因为它显着促进了对媒介生物学两个不同但相互关联的方面的理解。

研究人员发现，蚜虫唾液中的碳酸酐酶促进了植物组织中至少两种蚜虫传播的非持久性病毒的感染过程。这种效应是由于质外体pH值降低导致囊泡运输增加而发生的。此外，他们证明这种碳酸酐酶在有翅蚜虫中的表达比无翼蚜虫更高，这与有翼蚜虫的病毒传播率更高一致。

研究人员得出结论，蚜虫碳酸酐酶对于塑造植物对蚜虫和病毒的反应结果至关重要：对蚜虫摄食有害，但对植物病毒感染有益。这项研究提供了关于减缓植物病毒和媒介传播的目标的重要信息。