病毒也能感染植物嗎？_風聞

人和動物都會因為被病毒感染而生病，那麼地球上的植物會不會被病毒感染哪？是的，所有的生物體，甚至包括病毒本身都會受到病毒的侵染，植物也包括其中。當然，植物不長腿，沒有辦法像動物那樣從一個地方跑到另外一處，植物病毒想要擴展地盤，從一株感染的植物成功傳染到另外一株植物，那它們就要想辦法了。而事實上，植物病毒還很不少，目前已知的有1400多種，而大多的植物病毒都是依賴着長着6條腿和翅膀的昆蟲來傳播的，那我們今天就來了解一下植物病毒的生存之道。

黃瓜花葉病毒的陰謀詭計

黃瓜花葉病毒的外表像個足球，是由十二個正五邊形和二十個正六邊形組成。

黃瓜花葉病毒病毒粒子結構示意圖（圖片來自網絡）

那黃瓜花葉病毒怎樣才能讓自己在植物之間順利傳播呢？

它們的陰謀詭計就像白雪公主吃的毒皇后的紅蘋果一樣，做足了偽裝來吸引打車的出租車—蚜蟲。只要被黃瓜花葉病毒感染，植物就會被其控制，體內的代謝就紊亂了，合成並且釋放出特別濃厚的氣體，而恰恰這氣體就是紅蘋果一樣的“誘餌”，蚜蟲特別喜歡這種氣味，自然就會被這香甜可口的味道吸引。香味在哪裏，它們就以為哪裏有好吃的，“聞香識食物”，它們就判斷附件就有豐盛的午餐，於是就飛向植物的方向。蚜蟲飛到散發特殊氣味的植物，口水直流，可是吃上幾口才發現這香噴噴的氣味就是個謊言，是騙人的，就像毒蘋果一樣，植物就是棵爛菜，沒有營養。然而這時候大呼上當已經來不及，就在蚜蟲開口品嚐植物的時候，病毒已經迅速的從植物中跟着植物的汁液被它們吃進了肚子裏。這些大失所望的蚜蟲們，就是超級傳播者，在尋找取食可口的食物過程中，又把病毒傳給了千千萬萬棵植物，病毒就這樣無聲無息的傳播開來。

跟雙子星座同名的雙生病毒

物理學上雙子星是指兩顆質量極其接近的星體,由於它們的萬有引力十分接近,所以彼此吸引對方,互相繞着對方旋轉不分離。雙子星是雙子座的兩顆主星--北河二和北河三的合稱。

雙生病毒病毒粒子結構示意圖（圖片來自網絡）

雙生病毒在植物病毒界是大名鼎鼎，不光他們的家庭成員多，目前已知就達到460種，佔所有植物病毒的近30%，而且它們的危害大，人類缺乏有效的防治方法，目前主要通過噴曬殺蟲劑來殺滅傳毒的害蟲煙粉蝨來控制，就在多次打農藥的操作條件下，連年造成了小麥、木薯、番茄、棉花等等作物上數百億元的直接經濟損失，大大影響了“舌尖上”的安全。

雙生病毒引起危害中國大部分省市的番茄病毒病

他們可不像黃瓜花葉病毒一樣，畢竟欺騙只能一時，不能長遠。同媒介昆蟲互惠互利，和平共處，共同發展才是王道。雙生病毒和媒介昆蟲煙粉蝨就能形成一種互惠共生，共同繁榮。

煙粉蝨很小，長度只有不到1毫米，一顆米粒是它們體長的2-4倍。

雙生病毒感染植物以後，植物也會被其控制，體內的代謝改變了。同黃瓜花葉病毒不同，被雙生病毒感染的植物合成釋放的氣味少了，而恰恰這氣體就直接是煙粉蝨的毒藥，煙粉蝨可不喜歡這些氣味，一旦哪棵植物的“毒氣”少了，他們自然就會被這香甜可口的味道吸引。更有意思的是被雙生病毒感染的植物體內的“毒物”反而也更加少了，煙粉蝨在感病的植物上活的更滋潤，產的後代更多，繁衍的更快，從而煙粉蝨在攜帶這樣的病毒中嚐到了甜頭。而病毒也在幫助煙粉蝨成就自我的同時，將自己傳播到更多的植物上。

病毒-昆蟲-植物三者互惠共生示意圖

“闖紅燈”的雙生病毒

作為人類賴以生存的最重要生化反應，植物光合作用主要吸收紅光和藍紫光並存儲為化學能，最終為人類和其他動物提供必需的食物和能量。光作為主要的環境因子，不僅是植物生長發育的每個環節必不可少的，而且同抗擊疾病的發生也是密不可分的。在少光黑暗的條件下，連不需要進行光合作用的人都會抑鬱，植物更是特別容易被病毒感染。然而光具體是如何影響植物病毒傳播的，植物病毒又是如何適應植物抗性機制從而促進自身的傳播等問題，尚亟待得到科學解答。

我國科學家最近發表在病毒學頂級科學期刊上的一篇文章揭示了這種“闖紅燈”的雙生病毒的生存之道，紅光是植物合成煙粉蝨不喜歡的“毒氣”所必需的，但是雙生病毒卻利用了 “紅光”來作為關鍵信號，促進蟲媒病毒的快速傳播，揭示了光調節雙生病毒-煙粉蝨-植物三者互惠共生的新機制。

科學家發現雙生病毒感病植物和吸引媒介昆蟲煙粉蝨的作用只有在光照條件下才會發生，而在黑暗條件下不會發生。已有研究表明雙生病毒基因βC1是吸引煙粉蝨的關鍵決定DNA，進一步利用單色光LED燈箱進行昆蟲雙選擇實驗，發現這種吸引作用只有在紅光和含有紅光的白光條件下發生，而在黑暗、遠紅光和藍光條件下沒有顯著差異。煙粉蝨等大多數昆蟲的視覺系統缺乏紅光受體，是“紅色色盲”，所以這種光依賴的煙粉蝨選擇行為改變主要是病毒感染植物後影響了昆蟲嗅覺識別植物。

煙粉蝨在光照和黑暗條件下的選擇行為

在光照條件下，介體昆蟲煙粉蝨更喜歡取食帶有病毒的植物（左圖）；在黑暗條件下，介體昆蟲煙粉蝨在健康植物和帶毒植物上的取食沒有明顯差異（右圖）

當植物受到昆蟲取食後，會產生一系列的“毒氣”化學揮發物來調控昆蟲的行為來趨避這些食草昆蟲，其中萜烯類化合物 (Terpenes) 是植物揮發物中最豐富的一類化合物，研究報道部分倍半萜和單萜會趨避昆蟲。植物感受光的傳感器連接的下游元件因子—光受體互作蛋白 (PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 3, PIF3) 可以與雙生βC1蛋白互作，而且這種互作在光照和黑暗條件下均可以發生。PIFs蛋白可以直接結合萜烯合酶 (Terpene synthase，TPS) 基因的啓動子促進其轉錄，因此在PIF過表達的植物中，介體昆蟲煙粉蝨的產卵量減少、偽蛹發育緩慢，説明PIFs蛋白具有直接的抗蟲作用。科學家們的新發現為實現利用單色LED燈綠色防控雙生病毒病害提供理論依據。LED燈在日常生活中用的很多，相信將來會為減少植物病毒導致的植物疾病預防和控制中發揮更重要的作用。

紅光調控雙生病毒-煙粉蝨-植物三者互惠共生的模式圖

來源：中國科學院微生物研究所