昆虫作为媒介有效传播植物病毒

据中国农业科学院(以下简称中国农科院)最新消息，植保所(以下简称植保所)作物病毒病流行与防治创新团队发现，南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)通过白背飞虱科病毒外壳蛋白与膜融合相关蛋白的相互作用进入中肠上皮细胞囊泡， 并融合形成大囊泡，最终突破中肠细胞释放出大量病毒颗粒，从而实现病毒高效传播。 相关研究成果最近在《分子植物病理学》在线发表。

中国农业科学院植物保护研究所团队负责人、研究员王喜峰表示，自然界中近70%的植物病毒依赖于媒介昆虫。如果蚊子能传播登革热病毒，那么蚊子就是病媒昆虫。当媒介昆虫以韧皮部汁液为食时，植物病毒特别是持久性病毒会随汁液一起被昆虫肠道吸收，通过穿越上皮细胞进入血淋巴，并通过昆虫循环系统到达唾液腺。当再次喂食时，病毒会通过唾液进入健康植物。媒介昆虫的高效传播是疾病爆发的关键，突破中肠是病毒进入昆虫的第一道也是最重要的屏障。

该团队以南方水稻黑条矮缩病毒和白背飞虱为研究对象，通过电镜观察发现，肠道上皮细胞囊泡内存在多种病毒，在靠近血腔的细胞膜附近形成了一个包裹大量病毒的大囊泡。通过相互作用筛选发现，病毒外壳蛋白P10与两种囊泡相关膜蛋白VAMP7和Vti1a相互作用，含有VAMP7/Vti1a的复合物主要参与细胞的物质转运。媒介昆虫感染后，病毒与VAMP7或Vti1a在细胞中的共定位随时间逐渐增加，并从细胞质转移到细胞膜。干扰VAMP7或Vti1a的表达并不影响病毒进入肠道并在肠道内积累，反而显著减少了病毒在血淋巴内的积累，抑制了病毒的传播速度。这表明病毒是通过与VAMP7和Vti1a相互作用并利用介体囊泡转运系统进行转运和扩散的。

该研究揭示了植物呼肠孤病毒通过劫持囊泡克服媒介昆虫中肠逃逸障碍的关键机制，为囊泡运输在病毒传播中的作用提供了新的见解，为阻断病毒疾病传播提供了候选靶点。