Вирус скручивания листьев картофеля позволяет персиковой тле отращивать крылья
Anna Medvedeva 14.06.2019 в 10:05
Ученые обнаружили ключевое взаимодействие вируса тли и вируса растений
Тля и растительные вирусы, которые они передают, ежегодно приносят ущерб урожаю в миллиарды долларов по всему миру.
Ученые в Университете Корнелла выясняют взаимоотношения тли и вирусов растений на молекулярном уровне, что может привести к появлению новых методов борьбы с вредителями.
Группа исследователей во главе с Мишель Хек, молекулярным биологом из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (USDA-ARS) и Института Бойса Томпсона, в своей работе использовала недавно разработанные методики секвенирования малых РНК для понимания синергии растительных вирусов и тли.
Ученые сосредоточились на зеленой персиковой тле (Myzus persicae), которая передает более 100 вирусов растений и питается на различных культурах, в том числе, на томатах, капусте, кукурузе, персиках и картофеле.
Вирус скручивания листьев картофеля (PLRV) вызывает особую озабоченность, поскольку он может снизить урожай картофеля более чем на 50%, вызывая ежегодные потери урожая в мире на 20 миллионов тонн.
Результаты исследования изрядно удивили ученых.
«Самым интересным открытием этого исследования является то, что вирус PLRV подавляет иммунную систему тли, и это подавление было опосредовано одним вирусным белком, белком P0», - говорит соавтор работы Дженнифер Уилсон.
P0 представляет собой белок PLRV, который экспрессируется внутри растительной ткани, но не внутри тли. Ранее было показано, что P0 подавляет иммунную систему растений, но влияние белка на иммунную систему насекомых стало неожиданностью для ученых.
«Мы не знаем, поглощают ли тли P0 из растения или нет, но мы знаем, что когда P0 присутствует в растении, иммунная система тли подавляется», - говорит Уилсон.
Одним из важнейших результатов нарушения иммунной системы насекомых является рост пролиферации вируса насекомого, Myzus persicae densovirus (MpDNV).
И что важно, оказалось, что тля с большим количеством копий MpDNV с большей вероятностью имеет крылья.
Поскольку у зеленой персиковой тли крылья – редкость до тех пор, пока осенью не похолодает, это увеличение числа крылатых насекомых может означать увеличение распространения двух вирусов -PLRV и MpDNV - среди новых хозяев в течение всего лета, синергетический эффект, который будет меньше, если тля заражается только один из вирусов.
«Мы считаем, что нашли первый пример сотрудничества между вирусом растений и вирусом насекомых», - сказала Уилсон. – Сотрудничество, которое приводит к усилению передачи обоих вирусов».
Уилсон и Хек работают над проверкой этой гипотезы, повторяя эксперименты с тлей, не зараженной MpDNV, которую Уилсон собрала прошлым летом на фермах в северной части штата Нью-Йорк. Дальнейшая работа будет включать в себя выяснение того, как MpDNV и белок P0 контролировать против передачи вирусов тлей.
«Разработка стратегий для блокирования передачи вирусов в полевых условиях является основной целью нашей исследовательской программы», - сказала Хек.
Исследование поддержано грантами Национального научного фонда США и американского Минсельхоза.
(Источник: news.cornell.edu. Автор: Аарон Дж. Баши - научный сотрудник Института Бойса Томпсона. Фото: Марико Александр, Университет Корнелла).