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感染这种病毒后,昆虫的“女宝宝”变少了

浙大教授首次确认一种病毒影响昆虫后代性别比

发布时间:2017-03-23来源:浙大新闻办作者:周炜 朱原之 卢绍庆浏览次数:1262


A)病毒PpNSRV-1在卵巢中的免疫定位,A3A4A2的局部放大图;

B)病毒PpNSRV-1在卵中的免疫定位,B3B2的局部放大图;

国际病毒分类委员会(ICTV)近日审定确认一种新型病毒,这种病毒能让寄生蜂的雌性后代比例降低。这是科学界首次发现病毒调控寄生蜂后代性别比例性比)的案例。浙江大学农学院昆虫科学研究所叶恭银教授团队是这一病毒的发现者,他们将这种病毒命名为PpNSRV-1。这一发现将对田间治虫策略产生重要启示。

2017年3月9日,相关论文发表在美国PLoS Pathogens(《公共科学图书馆·病原》)上。同时,由美国科学促进会AAAS主办的EurekAlert以“Newly discovered virus affects sex ratio of insect-killing wasps”为题进行了报道。

叶恭银教授团队是在蝶蛹金小蜂上发现这种病毒的。蝶蛹金小蜂是膜翅目寄生蜂的一种,它们会将卵产在菜青虫等害虫体内,其后代靠汲取寄主害虫的营养而茁壮成长。它们在田间防治害虫中大有作为,因此一直是叶恭银教授团队关注的对象。论文第一作者,博士生王飞说,病毒PpNSRV-1的发现有些“偶然”:“我们在对蝶蛹金小蜂进行转录组测序时,发现了一些陌生的病毒片段,这引起了我们的兴趣。”

过鉴定,病毒PpNSRV-1被归为单分子负链RNA病毒目(Mononegavirales)Nyamiviridae科,它在蝶蛹金小蜂自然种群中的感染率为16.7 - 37.5%。该病毒可分布于寄生蜂的不同组织器官及不同发育阶段,并通过垂直传播方式传递至寄生蜂后代。

经过对比试验,课题组观察到了一些奇怪的现象:被病毒感染的寄生蜂并没有“生病”,而是产生两种变化:第一,寄生蜂的寿命延长了;第二,雌性的后代减少了。

“性比和寿命都是研究寄生蜂的重要生物学指标,这直接关系到田间防虫治虫的策略。”论文通讯作者叶恭银教授说,早在他80年代读研究生阶段,他就在导师胡萃教授的带领下研究影响寄生蜂后代性比的环境因素。“当时我们发现这一比例会受到温度和光周期的影响。近年来,随着全基因组测序和转录组测序等一系列技术手段的发展,让我们有更为先进的手段去研究其中的机制,发现更多的奥秘。”在此之前,科学界曾提出有一种共生细菌能够调节宿主的性比。

“我们推测,雌性后代的减少或许更有利于病毒传播。由于雄性可以与多个雌性交配,更高比例的雄性可以使病毒更广泛地扩散。”王飞说。而关于病毒延长寄生蜂寿命的现象,其实这也可能是为了让寄生蜂有更多的时间去寻找并寄生害虫,繁衍后代,同时也有利于传播病毒。

科学界认为,这一研究结果对如何高效利用寄生蜂控制害虫,以及探究病毒与宿主协同进化关系均具有重要的学术参考价值。关于这一病毒通过怎样的机制调节昆虫后代性比的,课题组将进行进一步研究。

该研究得到国家973计划课题和国家自然科学基金项目资助。

(文 周炜 朱原之 / 摄影 卢绍庆)