蚜虫全息体中的马铃薯卷叶病毒：调控媒介生物学的互作网络

本综述系统阐述了马铃薯卷叶病毒（PLRV）在蚜虫全息体（holobiont）中的多重互作机制，从分子层面解析了病毒如何通过调控蚜虫共生微生物（如Buchnera aphidicola）、昆虫病毒（如MpDNV/MpFV）及植物防御通路（JA/SA）来增强自身传播效率。作者创新性地提出将植物纳入全息体框架，并基于病毒衣壳蛋白（RTD）结构开发了阻断病毒传播的转基因策略，为替代新烟碱类杀虫剂的绿色防控提供新方向。

　　

THE APHID HOLOBIONT: A COMPLEX INTERPLAY OF SYMBIOTIC AND PATHOGENIC INTERACTIONS

蚜虫作为刺吸式口器昆虫，其全息体包含宿主自身、专性共生菌Buchnera aphidicola、兼性共生菌（如Hamiltonella defensa）以及昆虫病毒（如密裂蚜浓核病毒MpDNV和黄病毒MpFV）。其中Buchnera通过合成必需氨基酸支撑蚜虫营养需求，而昆虫病毒可通过整合至基因组（EVEs）调控蚜虫翅型分化。研究强调需将植物纳入全息体概念，因为植物韧皮部营养成分、防御信号分子（茉莉酸JA/水杨酸SA）及挥发物直接调控蚜虫繁殖与扩散行为。

THE COMMON BIOLOGY OF P/E/L VIRUSES AND THEIR TRANSMISSION BY APHIDS

马铃薯卷叶病毒（PLRV）与其他多状病毒（Poleroviruses）、伊纳病毒（Enamoviruses）和黄疸病毒（Luteoviruses）统称为P/E/L病毒，具有正链RNA基因组和保守开放阅读框。这类病毒通过蚜虫以循回非增殖方式传播：病毒粒子经肠道上皮细胞内吞进入血淋巴，扩散至附唾液腺（ASGs）后注入植物。PLRV主要由桃蚜（Myzus persicae）传播，效率高达66.6-90%。

POTATO LEAFROLL VIRUS INFECTION IN PLANTS MANIPULATES APHIDS TO PROMOTE VIRAL SPREAD

PLRV感染植物后通过"媒介操纵假说"促进病毒传播：受感染植株产生挥发性物质吸引非带毒蚜虫定居，同时提高韧皮部氨基酸浓度增强蚜虫繁殖力。带毒蚜虫则偏好健康植株，形成传播优势。混合感染（如PLRV+PVY）可协同提升蚜虫若虫存活率与定居偏好性。

THE POTATO LEAFROLL VIRUS GENOME ENCODES A SUITE OF MULTIFUNCTIONAL PROTEINS

PLRV基因组约5.8kb，编码10个蛋白：P0为RNA沉默抑制子，P1/P2参与复制，P4负责细胞间移动，ORF3/5分别编码衣壳蛋白（CP）和通读蛋白（RTD）。RTD的N端结构域（^NRTD）具有保守 jellyroll 折叠和独特的帽结构域，推测为蚜虫受体结合区。

THE POLEROVIRUS P0 SILENCING SUPPRESSOR PROTEIN INFLUENCES APHID PHYSIOLOGY AND BEHAVIOR DURING PLANT VIRAL INFECTION

P0蛋白通过抑制植物RNAi通路，下调JA/SA防御信号途径，提高蚜虫繁殖力。同时P0介导的植物信号扰动可抑制蚜虫抗病毒免疫：PLRV带毒蚜虫中MpDNV病毒滴度升高，并伴随异常长度sRNA产生。MpDNV感染促进有翅型分化，而翅型蚜虫的MpDNV载量显著高于无翅型，形成病毒-媒介协同扩散机制。

P/E/L VIRUS INFECTION IN PLANTS MODULATES BUCHNERA APHIDICOLA, A CENTRAL COMPONENT OF THE APHID HOLOBIONT

PLRV感染使蚜虫体内Buchnera滴度降低1.5%，应激相关基因表达下调60-83%。sRNA测序发现蚜虫9%的sRNA匹配Buchnera基因，其中12%为tRNA片段（tRFs）。这些tRFs在PLRV带毒蚜虫中比例变化显著，表明共生菌通过调控氨基酸供给响应病毒胁迫。

HOST PLANT INTERACTIONS AFFECT VECTOR CAPACITY

寄主植物通过调节蚜虫消化酶影响传毒能力：在非寄主植物（如芜菁）上饲养的桃蚜其组织蛋白酶B（cathB）表达上调，导致PLRV传播能力下降。化学抑制cathB可恢复传毒效率，表明蚜虫泛食性与传毒能力存在权衡关系。

APHID PROTEINS REGULATING TRANSMISSION

蚜虫蛋白与病毒互作调控传播：膜氨肽酶N（APN）作为豌豆耳突花叶病毒受体，C1QBP天然免疫蛋白负调控PLRV获取，ephrin受体（Eph）与芜菁黄花病毒（TuYV）结合。细胞亲环蛋白（cyclophilin）异构体S28/S29特异性调控CYDV-RPV穿越后肠。

AN URGENT NEED TO REFRAME ACADEMIC RESEARCH ON THE APHID HOLOBIONT TO DEVELOP NEW P/E/L VIRUS MANAGEMENT STRATEGIES

针对新烟碱类杀虫剂抗性及禁令现状，基于^NRTD结构解析开发阻断策略：体外饲喂^NRTD蛋白可抑制PLRV获取，H321A点突变体丧失此功能。温室试验表明转基因表达^NRTD的马铃薯作为边界行可降低PLRV传播至4-15%（对照25-40%），为绿色防控提供新路径。

CONCLUSION

通过解析蚜虫全息体中病毒-媒介-共生微生物-植物的多维互作网络，靶向关键互作界面（如RTD-蚜虫受体）的阻断策略有望替代传统杀虫剂，为全球作物病毒病防控提供新范式。