但特别是一种植物病毒,称为大豆静脉坏死正直孢子病毒(SVNV),实际上可能对一种特定的昆虫有益,这种昆虫经常以大豆植物为食,并且可以将病毒传播到植物上,引起疾病。
大豆脉坏死病病症状对大豆蓟马的感染者以大豆脉坏死相关的病毒感染物质为食。A和D:感染早期的静脉清除;B和E:转向萎黄;C和F:转为坏死并扩展到叶片的大部分。来源:阿西法·哈米德
大豆病毒实际上可以使大豆蓟马受益。
根据宾夕法尼亚州立大学的研究,大多数病毒感染对生物体的健康有不利影响,但特别是一种植物病毒,称为大豆静脉坏死正直孢子病毒(SVNV),实际上可能对一种特定的昆虫有益,这种昆虫经常以大豆植物为食,并且可以将病毒传播到植物上,引起疾病。
在一项实验室实验中,宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的科学家发现,大豆蓟马是0.03至0.20英寸长的微小昆虫,比未感染的蓟马具有寿命更长和繁殖更有效的趋势。
巴基斯坦木尔坦阿尤布农业研究所昆虫学高级科学家阿西法·哈米德(Asifa Hameed)在宾夕法尼亚州立大学获得昆虫学博士学位时进行了这项研究,她说,研究结果为病毒如何在植物中传播并影响其昆虫宿主提供了重要的见解。
大豆蓟马
“除了延长昆虫的寿命外,SVNV感染还缩短了大豆蓟马种群的倍增时间,”Hameed说。“这意味着受感染的蓟马种群增长得更快,这可能会增强病毒向其他大豆植物的传播。
科学家们指出,损害大豆植物的大豆静脉坏死病是由SVNV引起的。他们最近在《昆虫》杂志上报告了他们的发现。它可能通过受感染的大豆蓟马或受感染的种子传播。蓟马通过吃受感染的叶子将病毒作为幼虫感染,随后可能通过唾液将病毒传播给其他植物,主要是在蓟马的成年期。
当植物感染病毒时,病原体会影响叶子的静脉,使它们变黄。然后,这种发黄可能会延伸到叶子的其他区域,最终导致棕色病变。如果疾病进展足够长,叶子就会坏死并脱落。 SVNV还可以减少种子中油和蛋白质的含量,以及发芽率和种子重量。
农业科学学院植物病毒学副教授克里斯蒂娜·罗莎(Cristina Rosa)表示,由于该病毒是在2008年发现的,因此相对较新,因此对如何预测或管理这种疾病知之甚少。
“由于感染病毒的植物无法治愈,控制病毒载体[蓟马]是病毒病管理的最佳选择之一,”她说。“了解传播大豆静脉坏死病毒的蓟马的身份,生物学,传播倾向以及行为和生理学的变化对于设计大豆静脉疾病预防计划和计算任何干预措施的经济阈值至关重要。
为了开始这项研究,研究人员从宾夕法尼亚州立大学罗素·E·拉森农业研究中心的大豆田中收集了大豆蓟马,然后将它们释放到研究人员实验室的大豆植物上。使用实时聚合酶链反应(PCR)检测定期监测蓟马和植物的SVNV感染。
然后,研究人员通过两代监测蓟马,注意到寿命,死亡率,生育率和繁殖等变量。
在分析数据后,研究人员发现,未感染病毒的蓟马的蛹前阶段以及总未成熟寿命和成年寿命都较短。总体而言,受感染的蓟马往往存活时间更长。
“我们还发现受感染的蓟马往往会产生更多的后代,”哈米德说。“平均而言,未感染的女性平均产生84个卵子,而感染SVNV的女性产生89个卵子。
研究人员还计算了人口倍增时间,即种群规模翻倍所需的时间。在未感染的蓟马中,倍增时间约为四天。在SVNV感染人群中,倍增时间仅为半天。
虽然需要更多的研究来更好地了解大豆蓟马和SVNV之间的相互作用,但研究人员指出,为什么SVNV导致蓟马存活率增加的一个可能解释可能是病毒感染植物中氨基酸的增加,这可能使昆虫受益。
参考文献:“种大豆静脉坏死正孢病毒 (SVNV) 对其载体大豆蓟马(新蓟马变异蓟马:蓟马科)的生命表参数的影响”,作者:Asifa Hameed、克里斯蒂娜·罗莎和埃德温 G. 拉约特,2022 年 7 月 14 日,昆虫。
DOI: 10.3390/昆虫13070632
该研究由宾夕法尼亚州大豆委员会,美国农业部国家食品和农业研究所以及富布赖特组织资助。