棉花曲葉病 (Cotton leaf curl disease, CLCuD)是世界棉花產(chǎn)業(yè)中最重要的病害之一，由煙粉虱傳播的棉花曲葉雙生病毒（cotton leaf curl virus）引起，是我國(guó)進(jìn)境檢疫性病毒，嚴(yán)重危害棉花的生長(zhǎng)，會(huì)給棉花生產(chǎn)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。

棉花曲葉病毒引起的作物病毒病害在全球的迅速入侵，是煙粉虱這種全球公認(rèn)的唯一超級(jí)介體昆蟲(chóng)傳播的雙生病毒科（Geminiviridae）病毒在全球嚴(yán)重危害的一個(gè)縮影。雙生病毒是一類單鏈環(huán)狀DNA病毒，是世界上文字記載最早、種類最多的一類植物病毒，可以侵染番茄、棉花、小麥、玉米、木薯等多種重要經(jīng)濟(jì)作物。由于主要宿主作物抗病基因少，此類病害具有發(fā)病率高、傳播效率高、危害大、防治難等特點(diǎn)，在過(guò)去幾十年里，由該類群病毒引起的木薯花葉病毒（cassava mosaic virus）、棉花曲葉病、番茄黃曲葉病等病害對(duì)全球范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)造成了嚴(yán)重?fù)p失。

葉健課題組發(fā)現(xiàn)雙生病毒等其他RNA病毒，可以通過(guò)對(duì)宿主植物MYC2介導(dǎo)的多種抗性途徑的“脅持”，以改變植物茉莉酸途徑調(diào)控的次生代謝合成，抑制植物萜類化合成，吸引介體昆蟲(chóng)煙粉虱和薊馬取食，并促進(jìn)其與介體昆蟲(chóng)的間接互惠共生。在此項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)棉花等植物被雙生病感染后，大幅度提高宿主植物抵御農(nóng)業(yè)重大害蟲(chóng)——棉鈴蟲(chóng)和蚜蟲(chóng)的能力，同時(shí)也進(jìn)一步促進(jìn)了與煙粉虱的互惠共生，加速了病毒在全球范圍內(nèi)的入侵，造成了嚴(yán)重的糧食安全和生物安全問(wèn)題。

病原微生物影響媒介生物和非媒介生物行為及組成是一個(gè)普遍的生態(tài)學(xué)現(xiàn)象，因此病原微生物—媒介昆蟲(chóng)—宿主三者互作研究具有重要的價(jià)值。特別是在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，近80%的植物病毒由媒介昆蟲(chóng)傳播，通過(guò)對(duì)病原微生物的定向改造，可以利用其資源屬性，為人類社會(huì)持久綠色發(fā)展提供新路徑。

微生物研究所研究人員還在《Science Advances》（科學(xué)進(jìn)展）上發(fā)表了論文“Viruses mobilize plant immunity to deter nonvector insect herbivores”。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201908/t20190831_4712369.shtml

--內(nèi)容摘自《中國(guó)科學(xué)院》

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