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感染這種病毒后,昆蟲(chóng)的“女寶寶”變少了

浙大教授首次確認(rèn)一種病毒影響昆蟲(chóng)后代性別比

發(fā)布時(shí)間:2017-03-23來(lái)源:浙大新聞辦作者:周煒 朱原之 2752


A)病毒PpNSRV-1在卵巢中的免疫定位,A3A4A2的局部放大圖;

B)病毒PpNSRV-1在卵中的免疫定位,B3B2的局部放大圖;

國(guó)際病毒分類委員會(huì)(ICTV)近日審定確認(rèn)一種新型病毒,這種病毒能讓寄生蜂的雌性后代比例降低。這是科學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)病毒調(diào)控寄生蜂后代性別比例性比)的案例。浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院昆蟲(chóng)科學(xué)研究所葉恭銀教授團(tuán)隊(duì)是這一病毒的發(fā)現(xiàn)者,他們將這種病毒命名為PpNSRV-1。這一發(fā)現(xiàn)將對(duì)田間治蟲(chóng)策略產(chǎn)生重要啟示。

2017年3月9日,相關(guān)論文發(fā)表在美國(guó)PLoS Pathogens(《公共科學(xué)圖書(shū)館·病原》)上。同時(shí),由美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)AAAS主辦的EurekAlert以“Newly discovered virus affects sex ratio of insect-killing wasps”為題進(jìn)行了報(bào)道。

葉恭銀教授團(tuán)隊(duì)是在蝶蛹金小蜂上發(fā)現(xiàn)這種病毒的。蝶蛹金小蜂是膜翅目寄生蜂的一種,它們會(huì)將卵產(chǎn)在菜青蟲(chóng)等害蟲(chóng)體內(nèi),其后代靠汲取寄主害蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)而茁壯成長(zhǎng)。它們?cè)谔镩g防治害蟲(chóng)中大有作為,因此一直是葉恭銀教授團(tuán)隊(duì)關(guān)注的對(duì)象。論文第一作者,博士生王飛說(shuō),病毒PpNSRV-1的發(fā)現(xiàn)有些“偶然”:“我們?cè)趯?duì)蝶蛹金小蜂進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序時(shí),發(fā)現(xiàn)了一些陌生的病毒片段,這引起了我們的興趣?!?/p>

過(guò)鑒定,病毒PpNSRV-1被歸為單分子負(fù)鏈RNA病毒目(Mononegavirales)Nyamiviridae科,它在蝶蛹金小蜂自然種群中的感染率為16.7 - 37.5%。該病毒可分布于寄生蜂的不同組織器官及不同發(fā)育階段,并通過(guò)垂直傳播方式傳遞至寄生蜂后代。

經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn),課題組觀察到了一些奇怪的現(xiàn)象:被病毒感染的寄生蜂并沒(méi)有“生病”,而是產(chǎn)生兩種變化:第一,寄生蜂的壽命延長(zhǎng)了;第二,雌性的后代減少了。

“性比和壽命都是研究寄生蜂的重要生物學(xué)指標(biāo),這直接關(guān)系到田間防蟲(chóng)治蟲(chóng)的策略?!闭撐耐ㄓ嵶髡呷~恭銀教授說(shuō),早在他80年代讀研究生階段,他就在導(dǎo)師胡萃教授的帶領(lǐng)下研究影響寄生蜂后代性比的環(huán)境因素?!爱?dāng)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)這一比例會(huì)受到溫度和光周期的影響。近年來(lái),隨著全基因組測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序等一系列技術(shù)手段的發(fā)展,讓我們有更為先進(jìn)的手段去研究其中的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)更多的奧秘?!痹诖酥?,科學(xué)界曾提出有一種共生細(xì)菌能夠調(diào)節(jié)宿主的性比。

“我們推測(cè),雌性后代的減少或許更有利于病毒傳播。由于雄性可以與多個(gè)雌性交配,更高比例的雄性可以使病毒更廣泛地?cái)U(kuò)散?!蓖躏w說(shuō)。而關(guān)于病毒延長(zhǎng)寄生蜂壽命的現(xiàn)象,其實(shí)這也可能是為了讓寄生蜂有更多的時(shí)間去尋找并寄生害蟲(chóng),繁衍后代,同時(shí)也有利于傳播病毒。

科學(xué)界認(rèn)為,這一研究結(jié)果對(duì)如何高效利用寄生蜂控制害蟲(chóng),以及探究病毒與宿主協(xié)同進(jìn)化關(guān)系均具有重要的學(xué)術(shù)參考價(jià)值。關(guān)于這一病毒通過(guò)怎樣的機(jī)制調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)后代性比的,課題組將進(jìn)行進(jìn)一步研究。

該研究得到國(guó)家973計(jì)劃課題和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。

(文 周煒 朱原之 / 攝影 盧紹慶)