近日，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院劉勇研究員團(tuán)隊(duì)在國際頂級(jí)綜合性學(xué)術(shù)期刊Advanced Science（IF5Y = 16.3）在線發(fā)表了題為“Neophytadiene, a plant specialized metabolite, mediates the virus-vector-plant tripartite interactions”的研究論文，揭示了寄主植物的揮發(fā)物——新植二烯介導(dǎo)的煙粉虱傳播番茄褪綠病毒的機(jī)制，為控制媒介昆蟲介導(dǎo)的植物病毒傳播提供了新途徑。
番茄褪綠病毒（Tomato chlorosis virus, ToCV）主要由煙粉虱傳播，近年來對(duì)全球番茄的生長、品質(zhì)和產(chǎn)量造成嚴(yán)重威脅。闡明ToCV、煙粉虱和番茄三者之間的互作機(jī)制，可解析近年來ToCV迅速暴發(fā)原因，并提供有效防控策略。該研究發(fā)現(xiàn)ToCV感染番茄后誘導(dǎo)葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯增加，該過程在ToCV的P9蛋白與寄主番茄編碼的Lhca4蛋白互作后產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致葉綠素降解合成新植二烯。SlLhca4過表達(dá)降低葉綠素降解，有效緩解了ToCV侵染導(dǎo)致的褪綠癥狀，嗜硫小紅卵菌處理同樣緩解了褪綠癥狀，并減少了新植二烯的產(chǎn)生。此外，研究發(fā)現(xiàn)煙粉虱氣味結(jié)合蛋白OBP2能夠與新植二烯結(jié)合，抑制BtOBP2表達(dá)降低了煙粉虱對(duì)新植二烯的偏好性，從而減輕了病毒傳播。該研究全面解讀了ToCV、煙粉虱和寄主植物之間的互作機(jī)理，鑒定了這一過程的關(guān)鍵橋梁物質(zhì)——新植二烯，解析了病毒傳播的關(guān)鍵鏈條（P9-Lhca4-新植二烯-OBP2）之間的互作關(guān)系，為控制病毒-媒介昆蟲-植物三者相互作用的遺傳基礎(chǔ)提供了關(guān)鍵見解。
該研究的第一單位為湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，第二單位為岳麓山實(shí)驗(yàn)室，我院劉勇研究員、張德詠研究員和美國伊利諾伊大學(xué)周序國教授為該論文共同通訊作者，史曉斌研究員與湖南大學(xué)聯(lián)培的已畢業(yè)碩士樂昊、與長江大學(xué)聯(lián)培的已畢業(yè)碩士魏艷為本文的共同第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、湖南省自然科學(xué)杰出青年基金、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)體系、湖湘青年英才等項(xiàng)目的資助。
