蟲媒病毒引起的大流行性疾病的風(fēng)險隨著節(jié)肢動物媒介傳播速度的增加而上升。在節(jié)肢動物載體的探測和攝食過程中，媒介傳播的病毒通過探針注射與載體的唾液一起傳遞到脊椎動物/植物宿主中。

在發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的一項新研究中，由中國科學(xué)院動物研究所孫玉成教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在了解載體唾液效應(yīng)子在復(fù)雜的病毒-植物-昆蟲媒介相互作用中的作用方面取得了進(jìn)展。

蚜蟲是迄今為止植物病毒最重要的載體，可以傳播300多種病毒。它們在不同環(huán)境下進(jìn)化出無翼和有翼的特化翅二態(tài)性。在病毒傳播方面，有翅蚜蟲由于遷移和探測頻率高，是更有能力的媒介。

盡管對宿主轉(zhuǎn)移和昆蟲媒介機(jī)械接種的行為機(jī)制有所了解，但蚜蟲衍生效應(yīng)子驅(qū)動植物病毒傳播的遺傳基礎(chǔ)在很大程度上是未知的。先前的研究表明，昆蟲載體經(jīng)常部署一些唾液蛋白來建立其在宿主內(nèi)的進(jìn)食途徑，并抑制宿主免疫以支持進(jìn)食。然而，載體中的唾液成分如何使病毒更具傳染性知之甚少。

通過使用兩種植物病毒及其天然載體Myzus persicae和非載體Acyrthosiphon pisum，研究人員測試了載體昆蟲的保守唾液蛋白可以促進(jìn)病毒傳播的假設(shè)。揭示蚜蟲衍生效應(yīng)器在加速植物傳播后感染方面的關(guān)鍵作用是開創(chuàng)性的，因為它顯著促進(jìn)了對媒介生物學(xué)兩個不同但相互關(guān)聯(lián)的方面的理解。

研究人員發(fā)現(xiàn)，蚜蟲唾液中的碳酸酐酶促進(jìn)了植物組織中至少兩種蚜蟲傳播的非持久性病毒的感染過程。這種效應(yīng)是由于質(zhì)外體pH值降低導(dǎo)致囊泡運(yùn)輸增加而發(fā)生的。此外，他們證明這種碳酸酐酶在有翅蚜蟲中的表達(dá)比無翼蚜蟲更高，這與有翼蚜蟲的病毒傳播率更高一致。

研究人員得出結(jié)論，蚜蟲碳酸酐酶對于塑造植物對蚜蟲和病毒的反應(yīng)結(jié)果至關(guān)重要：對蚜蟲攝食有害，但對植物病毒感染有益。這項研究提供了關(guān)于減緩植物病毒和媒介傳播的目標(biāo)的重要信息。

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