植物病毒改变了蚜虫物种之间的竞争

在植物喂养昆虫的世界中，谁首先出现在聚会上决定了聚会的整体成功;宾夕法尼亚州立大学的研究人员表示，病毒可以破坏这些错综复杂的关系。

波拉斯和她的同事研究了两种蚜虫到达小麦植物的顺序。“我们发现了进一步证据表明病毒会操纵更先进的生物来改善自身的健康状况，”最近昆虫学博士毕业生Mitzy Porras说，他与生物学副教授Tomas Carlo和昆虫学教授Ed Rajotte一起工作。他们将基因组传递给下一代病毒的能力。“

“具有相同限制资源的物种 - 在这种情况下是小麦植物 - 通常预计会相互竞争该资源，”她说。“但我们发现到达寄主植物的顺序会影响生态相互作用的结果。”

波拉斯解释说，在没有病毒的情况下，蚜虫物种Rhopalosiphum padi通常是第一个入侵小麦的植物，而Rhopalosiphum maidis则是后来的。如果相反发生-R。maidis首先到达 - 然后R. padi的成功受阻。然而，当R. padi用大麦黄矮病毒(BYDV)感染植物时，有两件事情发生变化：迟到的R. maidis的成功增加，如果R. maidis首先到达，那么迟到的R. padi没有殖民工厂的麻烦。

“这种病毒会增加植物中的营养成分，包括糖，甾醇和氨基酸，并可能改变植物叶子的解剖结构，使蚜虫更容易找到并获取营养成分，”波拉斯说。“蚜虫最终会长时间进食，从而提高繁殖成功率。蚜虫越好，它们将病毒传播到寄主植物和其他蚜虫的概率就越高。”

该研究结果最近出现在科学报告中。

波拉斯和她的同事们设计了一套野外和实验室实验，他们在这些实验中操纵了蚜虫中病毒株的存在，以及蚜虫物种到达小麦植物的顺序。他们记录了蚜虫开始喂食所需的时间，喂食的持续时间和蚜虫的生殖健康状况。他们还研究了蚜虫觅食如何影响寄主植物和植物病毒株的营养质量。

“我们将电子微传感器放置在单个昆虫和植物上，以精确测量喂食事件，”波拉斯说。“具体来说，我们测量了蚜虫觅食的两个关键参数- 蚜虫到达韧皮部(营养植物汁液)所花费的时间，以及摄入的持续时间。”

该团队从植物中提取病毒，并使用ELISA检测 - 检测特异性抗体 - 以识别植物中的病毒类型。此外，他们使用各种气相色谱和质谱技术来分析植物的营养成分。

“我们了解到病毒在改变物种间和物种之间相互作用的性质方面发挥着重要作用，”波拉斯说。“令人着迷的是，像这样一个简单基因组的病毒一样小的东西可以为了自己的利益而操纵更先进的生物体。”

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