湖南省农业科学院刘勇研究员团队揭示植物-病毒-昆虫互作新机制

近日，湖南省农业科学院刘勇研究员团队在国际顶级综合性学术期刊Advanced Science（IF5Y = 16.3）在线发表了题为“Neophytadiene, a plant specialized metabolite, mediates the virus-vector-plant tripartite interactions”的研究论文，揭示了寄主植物的挥发物——新植二烯介导的烟粉虱传播番茄褪绿病毒的机制，为控制媒介昆虫介导的植物病毒传播提供了新途径。
 
　　番茄褪绿病毒（Tomato chlorosis virus, ToCV）主要由烟粉虱传播，近年来对全球番茄的生长、品质和产量造成严重威胁。阐明ToCV、烟粉虱和番茄三者之间的互作机制，可解析近年来ToCV迅速暴发原因，并提供有效防控策略。该研究发现ToCV感染番茄后诱导叶绿素降解产物新植二烯增加，该过程在ToCV的P9蛋白与寄主番茄编码的Lhca4蛋白互作后产生，进而导致叶绿素降解合成新植二烯。SlLhca4过表达降低叶绿素降解，有效缓解了ToCV侵染导致的褪绿症状，嗜硫小红卵菌处理同样缓解了褪绿症状，并减少了新植二烯的产生。此外，研究发现烟粉虱气味结合蛋白OBP2能够与新植二烯结合，抑制BtOBP2表达降低了烟粉虱对新植二烯的偏好性，从而减轻了病毒传播。该研究全面解读了ToCV、烟粉虱和寄主植物之间的互作机理，鉴定了这一过程的关键桥梁物质——新植二烯，解析了病毒传播的关键链条（P9-Lhca4-新植二烯-OBP2）之间的互作关系，为控制病毒-媒介昆虫-植物三者相互作用的遗传基础提供了关键见解。
 
　　该研究的第一单位为湖南省农业科学院，第二单位为岳麓山实验室，我院刘勇研究员、张德咏研究员和美国伊利诺伊大学周序国教授为该论文共同通讯作者，史晓斌研究员与湖南大学联培的已毕业硕士乐昊、与长江大学联培的已毕业硕士魏艳为本文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目、湖南省自然科学杰出青年基金、国家大宗蔬菜产业体系、湖湘青年英才等项目的资助。




日期：2025-04-09