Китайские и американские учёные в области микробиологии провели исследование, которое показало, что вирус томатной жёлтой мозаики TYLCV воздействует на заражённые растения таким образом, что они начинают вырабатывать вещества, привлекающие внимание здоровых насекомых-вредителей. В результате этого, насекомые, переносящие вирус, перестают обращать внимание на уже заражённые растения. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Science Advances.
В ходе исследования было обнаружено, что вирус заставляет заражённые растения вырабатывать летучее вещество бета-мирцен, которое привлекает насекомых-вредителей. Когда вирус попадает в организм насекомого, он блокирует работу рецептора, который распознаёт бета-мирцен. Это способствует распространению вируса среди здоровых растений.
Исследование было проведено группой учёных под руководством профессора Чжана Юцзюня из Института цветов и овощеводства Китайской академии наук в Пекине. Этот вирус широко распространён в тропических и субтропических регионах Азии, где он вызывает массовую гибель томатов, перца, бобовых и других растений. Обычно заражение вирусом приводит к потере 90-100% урожая.
Ключевую роль в распространении вируса играют насекомые-вредители, такие как мушки-белокрылки Bemisia tabaci. Они питаются соком растений, в том числе томатов. Профессор Чжан Юцзюнь и его коллеги заинтересовались, как происходит распространение вируса, и провели всестороннее исследование взаимодействия между заражёнными и здоровыми растениями и насекомыми.
В ходе исследования было обнаружено, что вирус не только воздействует на растение, но и изменяет поведение насекомых.
Вирус активирует работу двух генов в клетках томатов, TPS3 и TPS7, что приводит к выработке большого количества молекул бета-мирцена. Здоровые томаты обычно не производят это вещество, но его молекулы привлекают внимание насекомых-вредителей, у которых нет частиц вируса. Это заставляет их атаковать заражённые растения.
После заражения ситуация меняется: насекомые перестают обращать внимание на заражённые растения и предпочитают атаковать здоровые.
Дальнейшие исследования показали, что изменение поведения насекомых связано с тем, что вирус блокирует работу гена BtMEDOR6, который отвечает за распознавание бета-мирцена у насекомых. Это ускоряет распространение вируса среди растений.
Профессор Чжан Юцзюнь и его коллеги предполагают, что именно эта способность вируса объясняет его быстрое распространение среди томатов и других культурных растений в южных регионах Азии.
Таким образом, исследование показало, что вирус томатной жёлтой мозаики не только поражает растения, но и изменяет поведение насекомых-вредителей, что способствует его распространению. Это делает его одним из наиболее эффективных и продвинутых «кукловодов» в мире природы.
О научных открытиях «Жуковский.Life» рассказывает в одноименной рубрике.