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，是我國進境檢疫性病毒，嚴重危害棉花的生長，會給棉花生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟損失。

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的唯一超級介體昆蟲傳播的雙生病毒科（Geminiviridae）病毒在全球嚴重危害的一個縮影。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，在過去幾十年里，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全球范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)造成了嚴重損失。

葉健課題組發(fā)現(xiàn)雙生病毒等其他RNA病毒，可以通過對宿主植物MYC2介導的多種抗性途徑的“脅持”，以改變植物茉莉酸途徑調控的次生代謝合成，抑制植物萜類化合成，吸引介體昆蟲煙粉虱和薊馬取食，并促進其與介體昆蟲的間接互惠共生。在此項研究中，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——棉鈴蟲和蚜蟲的能力，同時也進一步促進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，造成了嚴重的糧食安全和生物安全問題。

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普遍的生態(tài)學現(xiàn)象，因此病原微生物—媒介昆蟲—宿主三者互作研究具有重要的價值。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傳播，通過對病原微生物的定向改造，可以利用其資源屬性，為人類社會持久綠色發(fā)展提供新路徑。

微生物研究所研究人員還在《Science Advances》（科學進展）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《中國科學院》

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