柑橘黄龙病媒介昆虫亚洲柑橘木虱的生物学特性及传病能力受昆虫特异性病毒DcFLV调控

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:iScience 4.6

编辑推荐:

  本研究针对柑橘黄龙病(HLB)防控难题,首次揭示昆虫特异性病毒Diaphorina citri flavi-like virus(DcFLV)通过延缓亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri)发育周期、降低取食量,同时提高其传播病原菌Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)效率约20%的调控机制,为理解昆虫-病毒-植物病原体互作提供了新视角。

  

柑橘产业正面临一场由黄龙病(HLB)引发的生存危机,这种毁灭性病害由革兰氏阴性菌Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)引起,通过亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri)传播。自2005年佛罗里达州首次暴发以来,该病已导致柑橘产量下降74%,且持续蔓延。传统防治手段收效甚微,而媒介昆虫体内复杂的微生物群落可能成为新的突破口。美国加州大学戴维斯分校(University of California-Davis)的研究团队发现,亚洲柑橘木虱携带的一种昆虫特异性病毒Diaphorina citri flavi-like virus(DcFLV)竟能显著改变宿主的生物学特性与传病效率,这项突破性成果发表于《iScience》。

研究采用RT-qPCR检测病毒载量、昆虫发育周期观测、取食行为量化(基于蜜露染色面积分析)和CLas传播效率评估等关键技术,通过对加州种群亚洲柑橘木虱的系统研究,揭示了DcFLV与CLas传播的复杂互作关系。

DcFLV无法感染柑橘植物
通过单头及群体接种实验证实,DcFLV仅存在于木虱体内,无法在柑橘组织中检测到,明确了其昆虫特异性病毒(ISV)属性。

DcFLV延缓木虱发育但提升若虫存活率


DcFLV感染使卵孵化时间延长0.08-0.37天(p=0.0079),若虫至成虫发育延迟0.24-1.37天(p=0.0118),但若虫存活率反而提高9.59%(p=0.0394)。这种"发育代价与生存获益"的平衡提示病毒与宿主的协同进化。

生殖与寿命的差异化影响
雌虫产卵前期显著延迟5.56天(10.94 vs 5.38天),但总产卵量(879 vs 1017粒)和成虫寿命无统计学差异。性别差异表现为雌虫寿命显著短于雄虫(36.37 vs 93.63天),但DcFLV不改变此模式。

取食行为抑制与病毒组织分布


DcFLV感染组蜜露分泌面积减少48.5%(p=0.0273)。病毒在中肠(3.40 log拷贝数/ng)和头部(3.34 log)富集,显著高于卵巢(2.12 log)和血淋巴(2.19 log),这种组织特异性分布可能影响取食行为。

CLas传播效率提升的悖论
尽管DcFLV不改变木虱体内CLas载量(p>0.05),但14日龄感染组传播效率达88%,较未感染组(68%)显著提高20%(p=0.0155)。更惊人的是,DcFLV感染组接种的植株中,44%出现3片叶同时感染,而未感染组仅25%且最多2片叶感染(p=0.0041)。

这项研究开创性地证实了ISV可通过非载量依赖机制增强媒介昆虫的病原传播能力。DcFLV诱导的发育延迟可能延长CLas获取窗口期,而取食行为改变或许影响接种效率。该发现为"病毒-媒介-病原体"三方互作理论提供了首个农业系统案例,提示未来HLB防控需考虑昆虫内病毒组的调控作用。由于DcFLV能稳定垂直传播,其作为潜在生物防治工具的可行性仍需评估——虽然降低取食量有利,但增强CLas传播的特性可能适得其反。这项研究为理解媒介生物学复杂性树立了新标杆,也为其他作物-害虫-病原体系统的研究提供了范式。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号