Белок в слюне тли способствует заражению растений вирусом
Риск пандемических заболеваний, вызванных арбовирусами, возрастает по мере увеличения скорости распространения их членистоногих переносчиков. Во время зондирования и кормления членистоногих переносчиков трансмиссивные вирусы доставляются позвоночным и растениям-хозяевам вместе со слюной переносчика путем инъекции стилета.
В новом исследовании группа ученых под руководством профессора Сунь Юйчэна из Института зоологии Китайской академии наук добилась прогресса в понимании роли векторных слюнных эффекторов в сложных вирусно-растительных процессах взаимодействия насекомых-переносчиков.
Тля, безусловно, являются наиболее важными переносчиками вирусов растений и могут передавать более 300 вирусов. У них развился специализированный диморфизм крыльев с бескрылыми и крылатыми морфами в разных условиях. Что касается передачи вируса, крылатая тля являятся более компетентными переносчиками из-за их высокой частоты миграции и зондирования.
Несмотря на некоторое понимание поведенческих механизмов, лежащих в основе смены хозяина и механической инокуляции насекомыми-переносчиками, генетическая основа эффекторов тли, управляющих передачей растительного вируса, в значительной степени неизвестна. Предыдущее исследование показало, что насекомые-переносчики часто использовали некоторые белки слюны, чтобы установить свои пути питания внутри хозяев и подавить иммунитет хозяина в пользу питания. Однако плохо изучено, как компоненты слюны делают вирусы более заразными.
Используя два растительных вируса и их естественный переносчик Myzus persicae и непереносчик Acyrthosiphon pisum, исследователи проверили гипотезу о том, что консервативные белки слюны насекомых-переносчиков могут способствовать передаче вируса. Выявление решающей роли эффектора, происходящего от тли, в ускорении посттрансмиссивной инфекции у растений было новаторским, поскольку оно значительно продвинуло понимание двух разных, но взаимосвязанных аспектов биологии переносчиков.
Исследователи обнаружили, что карбоангидраза в слюне тли способствует процессу заражения по крайней мере двумя переносимыми тлей непостоянными вирусами в тканях растений. Этот эффект возникает в результате снижения рН апопласта, что приводит к усилению переноса везикул. Кроме того, они продемонстрировали, что эта карбоангидраза была более выражена у крылатых тлей, чем у бескрылых тлей, что согласуется с более высокой передачей вируса крылатыми тлями.
Исследователи пришли к выводу, что карбоангидраза тли имеет решающее значение в формировании результатов реакции растений на тлю и вирус: вредна для питания тли, но полезна для заражения растений вирусом. Это исследование предоставило жизненно важную информацию о целях для смягчения последствий распространения вирусов и переносчиков растений.
