Sojabønnevirus kan give plantegnasende insekter et boost i overlevelsen

De fleste virusinfektioner påvirker en organismes helbred negativt, men især én plantevirus – sojabønnevenenekrose orthotospovirus, ofte omtalt som SVNV – kan faktisk gavne en type insekt, der almindeligvis lever af sojaplanter og kan overføre virussen til planten, hvilket forårsager sygdom ifølge Penn State-forskning.

I en laboratorieundersøgelse fandt forskere fra Penn State College of Agricultural Sciences ud af, at når sojabønnetrips – små insekter på mellem 0,03 og 0,20 centimeter lange – blev inficeret med SVNV, havde de en tendens til at overleve længere og reproducere sig bedre end trips, der ikke var inficeret.

Asifa Hameed, der ledede undersøgelsen, mens hun afsluttede sin doktorgrad i entomologi ved Penn State og nu er seniorforsker i entomologi ved Ayub Agricultural Research Institute i Multan, Pakistan, sagde, at resultaterne giver et centralt indblik i, hvordan virussen spredes i planter og påvirker dens insektværter.

"Ud over at forlænge insekternes levetid, forkortede SVNV-infektion også fordoblingstiden for soja-thrip-populationer," sagde Hameed. "Det betyder, at inficerede tripspopulationer voksede meget hurtigere, hvilket kunne øge spredningen af ​​virussen til yderligere sojaplanter."

Ifølge forskerne, som for nylig har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Insects , sojabønnenekrose er en sygdom, der påvirker sojaplanter og er forårsaget af SVNV. Det kan spredes med enten inficerede frø eller inficerede sojabønnetrips. Tripsene trækker virussen sammen som larver ved at fodre med inficerede blade og kan derefter overføre virussen til yderligere planter gennem deres spyt, hovedsageligt i voksenalderen.

Når først en plante er inficeret med virussen, angriber patogenet først bladenes årer, hvilket får dem til at gulne. Denne gulning kan derefter spredes til andre dele af bladene, som i sidste ende kan udvikle brune læsioner. Hvis sygdommen skrider frem længe nok, bliver bladene nekrotiske og falder af. SVNV kan også reducere mængden af ​​olie og proteiner i frøene og kan sænke frøspiringshastigheden og frøvægten.

Cristina Rosa, lektor i plantevirologi ved College of Agricultural Sciences, sagde, at fordi virussen blev opdaget i 2008 og derfor er relativt ny, ved man ikke meget om, hvordan man forudsiger eller håndterer sygdommen.

"Da der ikke er nogen kur mod planter, der er inficeret med virus, er kontrol af virusvektorerne [trips] en af ​​de bedste muligheder for behandling af virussygdomme," sagde hun. "At kende identiteten, biologien, transmissionstilbøjeligheden og ændringerne i adfærd og fysiologi af trips, der overfører sojabønnenekrosevirus, er grundlæggende for at designe programmer til forebyggelse af sojavenesygdomme og for at beregne den økonomiske tærskel for enhver intervention."

For at begynde undersøgelsen indsamlede forskerne sojabønnetrips fra sojabønnemarker ved Penn State Russell E. Larson Agricultural Research Center, før de satte dem ud på sojaplanter i forskernes laboratorium. Trips og planter blev overvåget regelmæssigt for SVNV-infektion ved hjælp af real-time polymerase-kædereaktion eller PCR-test.

Forskerne overvågede derefter tripsen gennem to generationer og noterede variabler som levetid, dødelighed, fertilitet og reproduktion.

Efter at have analyseret dataene fandt forskerne ud af, at præpupalstadiet såvel som den samlede umodne levetid og voksenlevetiden alle var kortere i trips, der ikke var inficeret med virussen. Samlet set havde de inficerede trips en tendens til at overleve længere.

"Vi fandt også ud af, at inficerede trips havde en tendens til at producere flere afkom," sagde Hameed. "I gennemsnit producerede uinficerede hunner 84 æg i gennemsnit, mens de inficerede med SVNV producerede 89."

Forskerne beregnede også befolkningens fordoblingstid, som er den tid, det tager en befolkning at fordoble i størrelse. Blandt uinficerede trips var fordoblingstiden omkring fire dage. I den SVNV-inficerede population var fordoblingstiden kun en halv dag.

Mens der er behov for mere forskning for bedre at forstå interaktionen mellem sojabønnetrips og SVNV, bemærkede forskerne, at en mulig forklaring på, hvorfor SVNV resulterede i øget overlevelse for tripsene, kan være en stigning af aminosyrer i de virusinficerede planter, hvilket kan have gavnede insekterne. + Udforsk yderligere

New York løgdyrkere kan holde udbyttet, mens de reducerer kemikalieforbruget