2021年5月13日,宁波大学植物病毒学研究所陈剑平院士团队在npj Biofilms and Microbiomes发表了题为Diversity and infectivity of the RNA virome among different cryptic species of an agricultural important insect vector: whiteflyBemisia tabaci的研究论文揭示了不同隐种烟粉虱的RNA病毒组,并明确各隐种烟粉虱体内的核心ISV成分及这些ISV跨隐种传播能力。文章接收后还受编辑邀请在Nature的Microbiology Community的“Behind the paper”栏目撰文,分享这项工作背后的故事(点击跳转)。
昆虫是自然界中许多植物、动物病毒的重要传播媒介。昆虫体内的病毒主要分为两大类,一类是昆虫传播的病毒,即虫媒病毒(arthropod-borne viruses);另一类是昆虫特异性病毒(insect-specific viruses,ISV)。虫媒病毒在哺乳动物和植物上常引起各种病毒病害,一直以来被高度关注,是传统病毒学研究的重点。而ISV由于其对宿主昆虫一般无明显影响,因此在很长一段时间都未受重视。随着病毒宏基因组的兴起,近年来已有大量的新病毒被成功鉴定。目前,对ISV的研究主要集中在影响人类公共卫生安全的嗜血昆虫,并发现一些ISV具有潜在的生物防治价值。对于传播植物病毒的媒介昆虫,其体内的也存在大量的ISV,现阶段对于这些ISV研究相对匮乏。
烟粉虱是一种重要的世界性害虫,不仅通过刺吸植物汁液为害植物,还是植物病毒重要的传播媒介。烟粉虱被认为是由许多具有明显遗传分化的不同种群即生物型组成的复合种,不同生物型的烟粉虱在寄主范围、传毒能力、抗药性等许多生物学方面存在差异。该项研究收集了NCBI SRA公共数据库的400个烟粉虱RNA测序数据,并结合田间采样数据,对来自7个国家的41个烟粉虱种群(包括MEAM1、MED、SSA1、NW1和AsiaII隐种)进行的RNA病毒组分析,共鉴定出32种新的RNA病毒。其中,大多数烟粉虱ISV与特定隐种相关,不同烟粉虱隐种含有1个或多个核心ISV。研究还通过显微注射的方法探究ISV与特定烟粉虱隐种之间的关联,发现BtPiLV1、BtArV2和BtViLV2能够在不同隐种间复制,而BtQuV1无法实现跨隐种传播。此外,研究还发现ISV在烟粉虱中激活了基于siRNA的抗病毒应答,预示这些ISV可以成功诱导烟粉虱的免疫系统,并可能影响烟粉虱传播植物病毒。

烟粉虱隐种与昆虫特异性病毒的相关性

昆虫特异性病毒交叉感染烟粉虱隐种能力评估
宁波大学省部共建“农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室”为该论文第一作者单位,黄海剑副研究员为该论文的第一作者,叶庄新同学为共同第一作者,陈剑平院士、张传溪教授、李俊敏研究员为通讯作者,该研究得到了国家自然科学基金重点项目-区域创新联合发展基金(U20A2036)等项目的资助。