Как симбиотические вирусы помогают гороховой тле преодолевать защитные фитогормоны культуры

На сегодня известно более 5000 видов тлей, многие из которых являются серьезными вредителями сельскохозяйственных культур по всему миру. Тля обладает несколькими типами симбиотических микроорганизмов, особенно симбиотических бактерий и вирусов, способствующих процветанию насекомого даже в сложных условиях

Так, симбиотические бактерии воздействуют на своих хозяев – тлю - многими способами, включая лучшее усвоение питательных веществ и устойчивость к жаре и засухе.

Симбиотические вирусы изучены мало, поэтому китайские ученые из Пекина решили сосредоточиться на этой теме.

Они исследовали, как один симбиотический вирус, Acyrthosiphon pisum virus (APV), фактически помогает тле адаптироваться к новым растениям. APV в основном находится в слюнных железах и кишечнике тли, и передается растению при питании тли.

«Важно отметить, что выживаемость тли на новых растениях увеличивается, если тля несет APV, потому что вирус подавляет гормоны защиты растений от насекомых. Мы были удивлены, узнав, что симбиотические вирусы могут функционировать вне хозяев, что довольно сильно отличается от симбиотических бактерий в кишечнике, - рассказывает фитопалог Фен Цуй, участвовавший в работе. - Это исследование дает нам возможность прервать изменения в растениях-хозяевах тли или повлиять на распространение тли посредством манипулирования этими симбиотическими вирусами».

При проверке гипотезы на растениях гороха, заселенный тлей с вирусом и без, выживаемость вредителей оказалась лучше у «вирусных тлей».

«Повышенная выживаемость, вызванная APV-инфекцией, по-видимому, была связана с ингибирующим действием вируса на уровни фитогормона жасмоновой кислоты. Наши данные свидетельствуют о преимуществах симбиотического вируса для его хозяина-тли и демонстрируют новый случай взаимодействия трех видов с участием симбиотического вируса», пишут ученые.

«Поскольку APV был идентифицирован у гороховой тли в 1997 г., единственным продемонстрированным эффектом вируса было только негативное влияние на рост инфицированных тлей. Но сейчас мы видим иную картину. Действительно, APV облегчал адаптацию тли (хозяина) к растениям, изменяя защитный ответ фитогормонов. Выбор хозяина играет критическую роль в процессе эволюции вирусов и бактерий. Например, благодаря смещению территорий обитания и адаптации к новым растениям, в Западной Европе были созданы по меньшей мере 11 хорошо различимых симпатических рас хозяев или биотипов гороховой тли. Экологические преимущества от симбиотического вируса для тлей также включают комплементарность питания и надежность для хранения зимующих яиц, так как защите растений есть противодействие и меры детоксикации», заключают авторы.

Работа выполнена при поддержке Программы стратегических приоритетных исследований Академии наук Китая и Фонда естественных наук Китая.

(Источник: apsjournals.apsnet.org. Авторы: Хонг Лу, Джунджи Зу, Джинтинг Ю, Сяофан Чен, Ле Кан, и Фэн Цуй).