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烟粉虱是一个包含至少36个隐存种的隐存种复合群,其中,Middle East Asia Minor 1(MEAM1)和Mediterrannean(MED)两种入侵烟粉虱凭借其广泛的寄主适应性、极强的抗药性、快速的繁殖速度以及有效传播多种植物病毒等优势迅速占领我国多个省份和地区,严重威胁农业生产。烟粉虱是双生病毒的主要传播介体,以持久循环型方式对双生病毒进行高效传播。烟草曲茎病毒(Tobacco curly shoot virus,TbCSV)是2001年发现在云南烟草上的一种双生病毒,2015年曾在印度东北部地区爆发,引起了严重的番茄病。为了明确不同烟粉虱隐存种传播TbCSV能力的差异,我们对两个入侵烟粉虱MEAM1和MED及两个本地烟粉虱Asia 1、Asia Ⅱ 1传播TbCSV的能力进行了比较,并深入研究了MEAM1、Asia Ⅱ 1烟粉虱差异传播TbCSV的内在机制。主要研究结果如下:(1)比较四个烟粉虱隐存种传播烟草曲茎病毒的能力MEAM1、MED、Asia 1和Asia Ⅱ 1四种烟粉虱均可传播TbCSV,其中,Asia Ⅱ 1烟粉虱传播TbCSV的效率最高,而MEAM1烟粉虱传播烟草TbCSV的效率最低。使用1头雌虫进行传毒试验时,Asia Ⅱ 1的传毒率为44.4%,MEAM1的传毒效率为0;用5头雌虫进行传毒试验时,Asia Ⅱ 1的传毒率为96.3%,MEAM1传播TbCSV的效率仍然为0。利用qPCR比较Asia Ⅱ 1和MEAM1烟粉虱获取TbCSV的能力发现,烟粉虱体内的病毒量随着获毒时间的延长不断增加,且Asia Ⅱ 1的获毒能力始终高于MEAM1,然而,MEAM1蜜露中的病毒量却显著高于Asia Ⅱ 1蜜露中的病毒量。因此,我们推断MEAM1可以有效地从植物中获得病毒粒子,但MEAM1烟粉虱体内可能存在某些生理屏障使得TbCSV不能很好地在寄主体内完成循环传播,大多数病毒粒子便随蜜露的分泌排出体外,进而影响MEAM1的传毒效率。(2)烟粉虱差异性传播TbCSV的分子机制通过qPCR比较烟粉虱不同组织中TbCSV的含量,我们发现,获毒24 h、48 h后,Asia Ⅱ 1烟粉虱中肠、血淋巴和唾液腺的病毒含量均显著高于MEAM1烟粉虱。免疫荧光检测发现,MEAM1烟粉虱的中肠和唾液腺内始终检测不到有效的病毒粒子信号。而获毒12 h后,就可以在Asia Ⅱ 1烟粉虱的中肠内检测到病毒粒子,获毒24 h后,可以在其唾液腺内检测到病毒粒子,且病毒粒子的信号强度随着获毒时间的延长不断增强。随后,我们用长期饲养在带毒番茄上的Asia Ⅱ 1和MEAM1烟粉虱比较二者传播TbCSV的传播效率,发现Asia Ⅱ 1烟粉虱的传毒效率仍然显著高于MEAM1烟粉虱。进一步地,我们通过注射病毒粒子的方法比较MEAM1和Asia Ⅱ 1传播TbCSV的效率,结果发现,帮助TbCSV跨越中肠屏障后,MEAM1烟粉虱传播TbCSV的效率大幅上升,但仍显著低于Asia Ⅱ 1,这一结果进一步说明中肠对病毒传播的重要性,也说明在MEAM1烟粉虱体内,唾液腺对TbCSV的传播也有一定的限制作用。为明确TbCSV外壳蛋白与其差异传播的关系,本研究将TbCSV CP(Coat Protein)的片段与TYLCV的CP做了互换。结果发现MEAM1烟粉虱的中肠和唾液腺都可以检测到TYLCV病毒信号,但却不能检测到mTYLCV病毒信号,说明双生病毒的外壳蛋白与中肠屏障存在很大的相关性。综上所述,本研究明确了Asia 1、Asia Ⅱ 1、MEAM1和MED烟粉虱传播TbCSV的能力,发现TbCSV经这四种烟粉虱传播的效率不同,且中肠屏障导致了烟粉虱传播TbCSV的差异性,也为双生病毒外壳蛋白对其传播效率的重要性增添了新的证据。