Sapsuckers的麻烦

在植物中引起疾病的细菌和病毒如何操纵吸吮昆虫达到自己的目的?
2013年5月23日

采访

Saskia Hogenhout医生,约翰英纳斯中心

就像我们成为想要喝我们血的昆虫的牺牲品一样,植物也是以茴香为食的蚜虫被SAP吸盘攻击。就像蚊子给我们带来疟疾一样,这些攻击植物的昆虫也会用细菌和病毒感染它们的宿主。Saskia Hogenhout在诺维奇的约翰英纳斯中心报道。

克里斯:那你研究哪种昆虫?

Saskia——我研究取食汁液的昆虫。这些是蚜虫,叶跳虫,植物跳虫,木虱,它们都有像刺一样的嘴部,可以穿过韧皮部到达植物的维管系统,像蚊子一样喝植物的汁液。

克里斯-是的,这是直接类似的。它们将口器的一部分送入果肉,然后进入植物的血管。

Saskia -是的,这些血管携带植物的汁液流,因此糖被运送到叶子进行新陈代谢。它们是植物的血液,所以昆虫以这些为食,就像蚊子以血液为食一样。

确实,就像我刚才提到的,蚊子可以在我们体内传播疟疾和病毒,这些生物袭击一种植物,然后再袭击另一种植物,传播疾病。

萨斯基亚:是的,昆虫传播疾病,一些病毒,可能是大多数病毒,它们完全依赖昆虫在自然界传播,一些细菌也是如此。

克里斯-那么,这些是什么类型的病毒呢?

Saskia:它们存在于植物中,通过昆虫携带,但不会感染昆虫。其他病毒,它们在昆虫体内传播,但它们不会在昆虫体内扩增但昆虫仍然可以携带它们。

克里斯:你说的放大,是指它们进入昆虫体内然后生长,增加它们在昆虫体内的数量,这样昆虫体内的感染剂量就会增加。

萨斯基亚:是的,还有其他病毒,它们放大得更多。因此,它们实际上也把昆虫作为宿主进行复制、繁殖和殖民化。

克里斯:这很不寻常,因为这意味着你有一种病毒,它能够感染昆虫的细胞并在昆虫体内生长,然后感染植物的细胞这是一种非常非常不同的动物,如果可以用这个词的话。

萨斯基亚:是的,没错。所以,它们是非常不同的寄主,也许植物和昆虫比蚊子和人更不同。

克里斯:那么,这和疟疾很像吗?吸吮汁液的昆虫会落在植物上,喝一些液体,因为病毒在植物液体中循环,一些病毒进入昆虫体内,然后离开,进入另一种植物,当它从第二种植物中吸取汁液时,它恰好把病毒传给了新的接受者。

萨斯基亚-是的,所以这取决于病毒,这种昆虫可以获得病毒,然后立即传播。有时需要更长的时间。所以,有时需要10到20天,甚至更长时间。

克里斯:植物会怎么做呢?因为这种食草动物和植物寄生是通过吸汁液之类的东西来传播的?植物是否有某种免疫反应来阻止这种情况的发生?

Saskia:是的,这是一个有趣的问题,因为大多数病毒和昆虫都是专门的。因此,它们只能感染某些植物物种。因此,这通常是一种非常专门的相互作用,但只有一小部分,比如10%的昆虫物种只以一种植物为食,它们可以以许多不同的植物宿主为食,这也是病毒最有效的因素,因为它们可以将病毒从一种植物传播到另一种植物,经常从农田周围的杂草传播到作物。

克里斯:那冬天呢?病毒去了哪里因为如果你生活在冬天消失的昆虫和冬天枯萎死亡的植物中,病毒是如何持续存在的?

萨斯基亚:所以,有时它们会停留在植物上,比如农作物周围的杂草。所以,农作物可能已经不存在了,但杂草仍然存在,有时它们也会留在昆虫载体上,因为昆虫可以持续整个冬天,它们保持安静,不做什么,但它们仍然携带病毒。当这种昆虫在春天再次出现时,它可以将其传播给新的植物。

克里斯-这些病毒是否会进入植物的遗传物质因为以同样的方式,我们看到有一些病毒潜伏在人类的基因组中?它们能潜伏在植物基因组中,然后在需要的时候周期性地出来吗?

萨斯基亚-没有多少植物病毒会那样做。不是很多植物病毒。据我所知,没有,但有细菌可以做到这一点。所以,细菌的碎片可以潜伏在植物内部,但它们不是通过昆虫传播的。

Chris -确实,但是有些细菌是通过昆虫传播的和我们描述的一样这些病毒不是吗?

萨斯基亚:是的,有几种细菌,其中一些也在复制或扩增,在昆虫身上定居。有些只由昆虫携带。

克里斯:捕获这些虫子对植物有什么影响?

Saskia:它们的危害非常严重,它们会形成条状的黄化,不会形成种子,也不会形成花朵,比如在英国,油菜会被几种病毒感染,他们认为这会使产量减少30%。

克里斯-它们也会使植物容易受到其他感染吗?我一直在给你们讲人类的类比,但很明显,我们可以感染艾滋病毒。这会损害我们的免疫系统,使我们容易受到很多其他低级东西的感染,这些东西通常不会打扰我们。同样的事情也会发生在植物和这些虫子身上吗?

萨斯基亚:是的,实际上,病毒的例子并不多,但细菌的例子我研究过一些,它们会抑制植物的免疫反应,然后植物就会变得更容易受到昆虫载体的影响昆虫载体也会获得那些发射的等离子体,所以细菌又会传播开来。

克里斯:最后我想问一下,相反的情况呢?因为有证据表明,如果我们感染了某些病毒,矛盾的是,我们最终可以拥有更好的免疫系统?这些病毒或细菌是否能改善植物的健康状况,作为被感染的一种回报?

萨斯基亚:是的,也有这样的例子,它们传播受感染的病毒,这些病毒引起某些免疫反应,然后抑制其他病原体和细菌的感染。或者甚至有时,如果病毒不是由昆虫传播的,它们也可以抑制食草动物。

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