病毒抑制毛蟲(chóng)和植物的免疫反應(yīng)
眾所周知,某些黃蜂會(huì)抑制其毛蟲(chóng)宿主的免疫系統(tǒng),因此它們可以成功地在這些宿主中養(yǎng)育幼崽。現(xiàn)在賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員表明,除了抑制毛蟲(chóng)免疫系統(tǒng)外,黃蜂還能抑制毛蟲(chóng)進(jìn)食的植物的防御機(jī)制,從而確保毛蟲(chóng)繼續(xù)為黃蜂的后代提供合適的環(huán)境。
根據(jù)昆蟲(chóng)學(xué)教授加里費(fèi)爾頓的說(shuō)法,一種稱為多重病毒的病毒,存在于雌蜂的卵巢內(nèi),當(dāng)注射到毛蟲(chóng)宿主體內(nèi)時(shí),它有助于抑制毛蟲(chóng)免疫反應(yīng)和植物防御機(jī)制。 。
“我們發(fā)現(xiàn),不僅polydnaviruses抑制了毛蟲(chóng)的免疫系統(tǒng),而且它們也減弱了毛蟲(chóng)寄主植物的防御反應(yīng),”Felton說(shuō)。“多重病毒抑制毛蟲(chóng)唾液中的葡萄糖氧化酶,通常會(huì)引發(fā)植物防御。以這種方式抑制植物防御有益于黃蜂和病毒,改善黃蜂在毛蟲(chóng)體內(nèi)的發(fā)育和存活。”
該團(tuán)隊(duì)包括昆明學(xué)博士生Ching-Wen Tan將寄生和非寄生的毛蟲(chóng)放在番茄植株上。在讓毛蟲(chóng)以植物為食10小時(shí)后,研究人員收集剩余的葉子并檢查它們與防御反應(yīng)相關(guān)的酶和基因表達(dá)活性。
“使用分子和生物化學(xué)技術(shù),我們發(fā)現(xiàn)寄生的毛蟲(chóng)誘導(dǎo)番茄植株的酶活性和防御基因表達(dá)顯著低于非寄生毛蟲(chóng),”Tan說(shuō)。“我們還確定毛蟲(chóng)的唾液(由多角體病毒在葡萄糖氧化酶中減少)是導(dǎo)致植物中這些較低防御反應(yīng)的原因。”
結(jié)果發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”網(wǎng)絡(luò)版上。
根據(jù)Felton的說(shuō)法,該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果支持了荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的Feng Zhu和同行出現(xiàn)在PNAS同期的另一項(xiàng)研究的結(jié)果。
“這項(xiàng)研究還表明寄生蟲(chóng) - 毛蟲(chóng)系統(tǒng)的多重病毒 - 與我們不同的系統(tǒng) - 具有相似的影響寄主植物免疫力的能力,”費(fèi)爾頓說(shuō)。“在自然界中,很大比例的毛蟲(chóng)被黃蜂寄生。此外,成千上萬(wàn)的黃蜂物種中含有多種病毒。因此,我們的結(jié)果很有可能,而且風(fēng)竹隊(duì)的結(jié)果非常普遍。許多植物 - 食草動(dòng)物的相互作用。“
Tan補(bǔ)充說(shuō),兩項(xiàng)研究的結(jié)果表明,植物與其天敵之間的相互作用比以前認(rèn)為的要復(fù)雜得多。
“我們的研究證明了微生物在植物 - 昆蟲(chóng)相互作用中的重要作用,”她說(shuō)。“具有少于幾百個(gè)基因的多角化病毒能夠顯著影響黃蜂,毛蟲(chóng)和植物,這種能力非常顯著。”
賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究小組計(jì)劃研究其他寄生蜂和病毒能否寄生在更廣泛范圍的毛蟲(chóng)物種上,是否能夠以類(lèi)似的能力抑制植物防御。
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