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2021 年 02 月 04 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国

病毒也能感染植物吗

  人和动物都会因为被病毒感染而生病,那么地球上的植物会不会被病毒感染呢?是的,所有的生物体,甚至包括病毒本身都会受到病毒的侵染,植物也包括其中。当然,植物没有腿,没办法像动物那样从一个地方跑到另外一个地方,植物病毒想要扩大地盘,从一株感染的植物成功传染到另外一株植物,那它们就要想办法了。

  黄瓜花叶病毒的“阴谋诡计”

  黄瓜花叶病毒的外表像个足球,是由十二个正五边形和二十个正六边形组成。

  它们做足了伪装来吸引蚜虫。只要被黄瓜花叶病毒感染,植物就会被其控制,体内的代谢就紊乱了,合成并且释放出特别浓厚的气体,而恰恰这气体就是“诱饵”,蚜虫特别喜欢这种气味。香味在哪里,它们就以为哪里有好吃的,于是就飞向哪里。蚜虫飞到散发特殊气味的植物上,吃上几口才发现这香喷喷的气味就是个谎言,其实就是棵烂菜,没有营养。就在蚜虫开口品尝植物的时候,病毒已经迅速从植物的汁液被蚜虫吃进了肚子里。这些大失所望的蚜虫们,就是超级传播者,在寻找取食可口的食物过程中,又把病毒传给了千千万万棵植物,病毒就这样无声无息地传播开来。

  跟双子星座同名的双生病毒

  物理学上双子星是指两颗质量极其接近的星体,由于它们的万有引力十分接近,所以彼此吸引对方,互相绕着对方旋转不分离。

  双生病毒在植物病毒界大名鼎鼎,它们的家庭成员多,目前已知的就达460种,占所有植物病毒的近30%,而且它们的危害大,人类缺乏有效的防治方法,目前主要通过喷洒杀虫剂来杀灭传毒的害虫烟粉虱来控制。

  双生病毒感染植物以后,植物也会被其控制,改变体内的代谢。同黄瓜花叶病毒不同,被双生病毒感染的植物合成释放的气味少了,而恰恰这气体就直接是烟粉虱的毒药,烟粉虱可不喜欢这些气味,一旦哪棵植物的“毒气”少了,他们自然就会被这香甜可口的味道吸引。更有意思的是被双生病毒感染的植物体内的“毒物”反而更少了,烟粉虱在染病的植物上繁衍得更快,从而烟粉虱在携带这样病毒的植物中尝到了甜头。而病毒也在帮助烟粉虱成就自我的同时,将自己传播到更多的植物上。

  “闯红灯”的双生病毒

  我国科学家最近发表在病毒学顶级科学期刊上的一篇文章揭示了这种“闯红灯”的双生病毒的生存之道,红光是植物合成烟粉虱不喜欢的“毒气”所必需的,但是双生病毒却利用了“红光”来作为关键信号,促进虫媒病毒的快速传播,揭示了光调节双生病毒—烟粉虱—植物三者互惠共生的新机制。

  科学家发现双生病毒感病植物和吸引媒介昆虫烟粉虱的作用只有在光照条件下才会发生,而在黑暗条件下不会发生。已有研究表明双生病毒基因βC1是吸引烟粉虱的关键,进一步利用单色光LED灯箱进行昆虫双选择实验,发现这种吸引作用只有在红光和含有红光的白光条件下发生,而在黑暗、远红光和蓝光条件下没有显著差异。烟粉虱等大多数昆虫的视觉系统缺乏红光受体,是“红色色盲”,所以这种光依赖的烟粉虱选择行为改变主要是病毒感染植物后影响了昆虫嗅觉识别植物。

  科学家们的新发现为实现利用单色LED灯绿色防控双生病毒病害提供理论依据。LED灯在日常生活中使用广泛,相信将来会在植物疾病预防和控制中发挥更重要的作用。(本报综合)

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