作物病毒病素有“作物癌症”之称。全世界目前已知植物病毒约1100种，每年致病引起的作物经济损失达600亿美元。植物病毒对作物的侵染依赖载体的传播，约80%的植物病毒的传播媒介是具有刺吸式口器的小型昆虫，如蚜虫、粉虱、飞虱等。因此，媒介昆虫的种群动态和数量增长直接影响病毒病的流行危害。科学家们近年发现，一些媒介昆虫在其所传病毒感染的寄主植物上取食，数量增长加快，而媒介昆虫的大量发生又促进病毒病的传播，两者通过共用的寄主植物建立互惠关系，加剧蔓延危害。但是，有关植物病毒与媒介昆虫这种互惠关系的生理机制和分子机制，则知之甚少。

　　浙江大学农学院刘树生教授课题组与周雪平教授课题组紧密合作，继2007年发现入侵烟粉虱可与其所传的双生病毒通过寄主植物建立互惠关系后，又历经5年，以入侵我国的B烟粉虱-中国番茄黄化曲叶病毒-烟草组合为试验材料，综合应用基因组学、转录组学、代谢组学、化学分析、转基因、生态学等研究方法，探讨媒介昆虫与植物病毒通过寄主植物介导形成互惠关系的生理机制和分子机制。发现烟粉虱本身取食植物可诱导植物萜类化合物合成相关基因的表达上调，增加萜类化合物的释放，从而提高植物对烟粉虱的抗性。然而，病毒与其卫星DNA共同侵染则压抑了植物茉莉酸防御信号途径和萜类化合物合成相关基因的表达，降低了植物中茉莉酸的滴度以及萜类化合物的释放；植物中茉莉酸滴度的下降、萜类化合物挥发量的降低提高了烟粉虱的存活力和生殖力。通过基因过表达和沉默试验证明，由病毒卫星编码的致病蛋白C1启动了病毒对茉莉酸代谢相关抗性的压抑，病毒侵染压抑了萜类化合物的合成，进而促成了这种通过寄主植物介导的烟粉虱-双生病毒之间的互惠关系。研究结果发表在Molecular Ecology（2012，21: 1294-1304）和Ecology Letters（2012，http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.12055/full）上。这是首次从生理和分子水平揭示媒介昆虫与病毒之间通过植物介导形成互惠关系的重要机制。由于茉莉酸是广泛存在于高等植物中介导抗虫性的重要激素，萜类化合物是高等植物中种类最多的一类植物次生代谢物质,因此，这些发现不仅深化了有关病毒、媒介昆虫、植物三者互作关系的认识，而且为探索利用植物抗性防治媒介昆虫和植物病毒提供了新思路。

　　该研究得到尊龙凯时创新研究群体项目（批准号31021003）和重点项目（批准号30730061）、科技部“973” 项目（2009CB119203）的资助。