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科學(xué)家首次揭示水稻病毒病害流行波動的潛在機制
作者：朱漢斌   來源：中國科學(xué)報  
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近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院教授周國輝和副研究員楊新團(tuán)隊在國家自然科學(xué)基金項目的資助下，首次揭示了水稻條紋花葉病毒（RSMV）通過降低傳毒介體葉蟬的低溫耐受性削弱病毒在田間持續(xù)流行的分子機制。相關(guān)成果在線發(fā)表于mBio。
RSMV是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物病毒研究室于2015年首次發(fā)現(xiàn)并報道的水稻病毒病新種，是首個經(jīng)葉蟬傳播的細(xì)胞質(zhì)彈狀病毒。近年來，該病毒引起的病害在我國華南稻區(qū)快速流行擴散，為害逐年加重，但對于該病毒在田間流行擴散的機制尚不清楚。
多數(shù)蟲媒植物病毒病害的發(fā)生流行動態(tài)存在年際間差異。RSMV經(jīng)非遷飛性昆蟲電光葉蟬以持久增殖型方式傳播，理論上該病害一旦在某地定殖就會逐年加劇暴發(fā)流行，但調(diào)查卻發(fā)現(xiàn)老病區(qū)年度間病害流行強度不存在正相關(guān)，即水稻條紋花葉病的發(fā)生同樣表現(xiàn)出年度波動現(xiàn)象。
該研究發(fā)現(xiàn)，從宏觀層面上電光葉蟬不具有遠(yuǎn)距離遷飛能力，帶毒葉蟬繼續(xù)在當(dāng)?shù)靥镩g越冬，冬季低溫致使帶毒葉蟬死亡率升高，導(dǎo)致早稻發(fā)病率降低。經(jīng)過早稻蟲量和毒源的積累，大量帶毒蟲轉(zhuǎn)移至晚稻秧田，導(dǎo)致晚稻發(fā)病較重，進(jìn)一步冬季低溫導(dǎo)致介體葉蟬蟲量和帶毒葉蟬群體減少。
從微觀層面上，RSMV侵染介體葉蟬后，激活葉蟬體內(nèi)的RNAi途徑，產(chǎn)生大量病毒來源的小干擾RNA（vsiRNA），通過轉(zhuǎn)錄組和小RNA測序關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)一條病毒來源的小RNA（vsiR-t00355379）靶向下調(diào)電光葉蟬腹部內(nèi)表皮基因（RdABD-5）的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致葉蟬內(nèi)表皮層減少和變薄，最終降低了葉蟬冬季低溫的耐受性，避免了RSMV過度流行的危害。
該發(fā)現(xiàn)為蟲媒植物病毒病害發(fā)生流行的波動現(xiàn)象提供了新見解。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1128/mbio.03211-23
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