一株已经长到40厘米高的番茄苗，莫名其妙地越长越矮，缩到只有10厘米高，叶子变黄，最后枯萎。浙大农业与生物技术学院周雪平教授说，这是因为它已经被“超级害虫”B型烟粉虱给“缠”上了。“只要被这种入侵的带了双生病毒的烟粉虱‘咬’上一口，这棵植株就完了。”周雪平教授课题组的研究结果证明，致植物于死地的不是B型烟粉虱，而是这种双生病毒。
    
    双生病毒是一种植物病毒，英文名叫Geminiviruses，在电子显微镜下，它呈现出一种像“8”的孪生颗粒形态。它在植物的世界里被称为“鬼见愁”，只要是它看上的植物，几乎无一幸免，但它必须得有个媒介帮助它完成“谋杀”任务。近几年，外来入侵的B型烟粉虱，成为了双生病毒最好的“帮凶”。
    
    2007年，浙大刘树生教授领衔的入侵害虫发生规律和综合防控研究课题组，与周雪平教授领衔的分子植物病毒学研究课题组组成跨学科联合研究小组开展研究，发现超级害虫 B型烟粉虱与其传播的植物双生病毒存在互利共生关系。经过五年多的研究，科学家发现导致植物死亡的罪魁祸首不是B型烟粉虱本身，而是与它存在互利共生关系的双生病毒。周雪平说，双生病毒中有一种被称为“ßC1”的蛋白，它能“强力”抑制农作物中的茉莉酸防御途径，同时，病毒侵染能抑制抗虫物质萜类化合物的释放，从而使作物不能发挥出其抵抗烟粉虱的“本能”。
    
    “双生病毒喜欢‘寄生’在小小的烟粉虱身上。烟粉虱会飞，在显微镜里，可以明显地看到烟粉虱长有一对翅膀和尖尖的嘴。当烟粉虱将嘴刺入植物的一瞬间，双生病毒就会顺势进入植物的体内。”周雪平说，目前，双生病毒已经在全球50多个国家的番茄、棉花、木薯、豆类、小麦、玉米等作物上引起毁灭性危害。“我们之前就发现了B型烟粉虱在带有双生病毒的植物取食后，其‘传宗接代’能力就异乎寻常的强。这次，我们的主要任务是找到双生病毒到底对植物做了什么，迫使植物在短时间内就失去了抵抗烟粉虱能力？”
    
    为了研究清楚双生病毒对植物产生伤害的过程，联合研究小组选择了一种名叫中国番茄黄曲叶病毒的双生病毒做相关的实验。他们先制作了一张“基因表格”，上面放置了烟草植株目前所能找到的相关抗性基因，然后观察植物感染病毒后相关基因的表达变化以及相关抗性物质的代谢变化。“我们通过数据的实时监测，发现植物在感受到双生病毒的感染后，压抑了植物茉莉酸防御信号途径和萜类化合物合成相关基因的表达，降低了植物中茉莉酸的滴度以及萜类化合物的释放，从而抵抗烟粉虱的能力相应的降低。”周雪平说，“在这些复杂的相互作用中，ßC1蛋白是中国番茄黄曲叶病毒中的核心。根据我们的研究，它就是导致植物失去抵抗能力的‘罪魁祸首’。ßC1蛋白的入侵，让茉莉酸的含量‘直线下滑’，从而提高了植物对烟粉虱的适合性。”
    
    这是学术界首次从生理和分子水平揭示媒介昆虫与病毒之间通过植物介导形成互惠关系的重要机制。“由于茉莉酸是广泛存在于高等植物中介导抗虫性的重要激素，萜类化合物是高等植物中种类最多的一类植物次生代谢物质，因此，这些发现不仅深化了有关病毒、媒介昆虫、植物三者互作关系的认识，而且为探索利用植物抗性防治媒介昆虫和植物病毒提供了新思路。”周雪平说。
    
    研究成果发表在国际生物领域顶级期刊《Molecular Ecology》和《Ecology Letters》上。国家自然科学基金委在其主页的“基金要闻”栏目也报道了该项研究。
    
    （潘怡蒙）