近日，中國農業科學院植物保護研究所作物病毒病害流行與控制創新團隊發現植物病毒在介體昆蟲內通過劫持囊泡并促進其形成一個大囊泡而將病毒釋放到細胞外的高效傳毒機制。相關研究結果在線發表在《分子植物病理學（Molecular Plant Pathology）》上。
據介紹，約70%的植物病毒需要依靠介體昆蟲進行傳播，病毒隨著昆蟲取食植物汁液而被攝入到腸道，通過跨越腸道上皮細胞進入到血淋巴，借助循環系統到達唾液腺，隨后病毒會和唾液伴隨昆蟲再次取食傳播到健康植株上。由此可見，介體昆蟲的高效傳毒是導致病毒病害暴發流行的關鍵，而突破中腸上皮細胞屏障是病毒進入到昆蟲體內第一個也是最為重要的屏障。
該研究以南方水稻黑條矮縮病毒和介體白背飛虱為對象，電鏡觀察發現，很多病毒存在于腸道上皮細胞的囊泡中，同時在靠近血腔一側的細胞膜附近形成一個包裹大量病毒的大囊泡。通過互作篩選發現，病毒的外殼蛋白P10與兩種囊泡相關膜蛋白VAMP7和Vti1a互作，含有VAMP7或Vti1a的復合體主要參與細胞的物質運輸。介體昆蟲獲毒后，病毒與VAMP7或Vti1a在細胞中隨著時間的延長共定位逐漸增多，并由細胞質轉移到細胞膜上。干擾VAMP7或Vti1a表達后不影響病毒進入腸道及在腸道中的積累，但顯著降低了病毒在血淋巴的積累量，同時抑制了傳毒率。這說明病毒通過與VAMP7和Vti1a互作，利用介體囊泡運輸系統進行自身的運輸和擴散。該研究揭示了植物呼腸孤病毒可以通過劫持囊泡克服媒介昆蟲中腸逃逸障礙的關鍵機制，為囊泡運輸在病毒傳播中的作用提供了新的見解，同時為阻斷病毒病的傳播提供候選靶標。
該研究得到了國家自然科學基金和國家重點研發計劃等項目資助。（通訊員 歐陽燦彬）
原文鏈接：https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.13109
