病毒帮助番茄吸引蜜蜂

一项新的研究表明,一种由蚜虫传播的植物病毒使大黄蜂无法抵抗西红柿植株,它们会蜂拥而来为西红柿授粉。
8月12日

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大黄蜂给西红柿花授粉

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一项新的研究表明,一种由蚜虫传播的植物病毒使大黄蜂无法抵抗西红柿植株,它们会蜂拥而来为西红柿授粉。大黄蜂为西红柿花授粉

一段时间以来,科学家们已经知道,一些病毒感染可以改变气味分子的产生,即植物挥发物,它会释放叶子。

这有吸引蚜虫和其他吸液昆虫的效果,反过来又有助于将病毒传播到更远的地方,就像蚊子在人类之间传播疟疾一样。

研究人员没有预料到的是,同样的病毒也会影响植物授粉的方式。

剑桥大学植物科学家贝弗利·格洛弗和她的同事们研究了黄瓜花叶病毒(CMV),尽管它的名字是CMV,但它实际上是番茄植株的一个严重问题。

研究小组用这种病毒感染了一批西红柿,然后让大黄蜂选择这些被巨细胞病毒感染的植物,或者在未感染的对照植物上选择同等数量的一组。

在这两种情况下,蜜蜂都看不到植物,植物隐藏在金属格栅后面,这意味着它们唯一能获得的线索是植物发出的气味。研究小组发现,在超过70%的时间里,蜜蜂选择访问感染巨细胞病毒的植物。

研究人员怀疑,这种病毒是通过一种名为2b的基因来操纵宿主植物中的基因表达模式,从而改变其产生的气味分子的光谱,从而达到这种效果。

他们认为,受感染的植物随后会产生更多蜜蜂喜欢的气味,而较少的威慑气味,比如花朵已经被访问和授粉后产生的气味。总的效果是让大黄蜂觉得这种植物闻起来更甜。

但感染病毒对番茄来说是个坏消息,其果实产量急剧下降,只有未感染对照的十分之一。然而,当蜜蜂被允许进入作物授粉时,产量再次攀升到正常水平的一半左右。

然而,令人惊讶的是,这种病毒并不是由蜜蜂传播的,那么为什么它会进化到让受感染的植物对蜜蜂如此有吸引力呢?

在他们的论文PLoS病原体剑桥大学的研究小组认为,这是一种病毒对植物的回报。

通过一个数学模型,他们表明,通过使西红柿对蜜蜂更具吸引力,植物的繁殖前景可以大大提高。这降低了番茄对病毒产生抗性的好处,因为如果它这样做,它必须放弃对巨细胞病毒敏感的生殖好处。

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