共生菌在Q型烟粉虱与双生病毒互惠效应中的介导作用及其机理

The mechanism of vector-begomovirus-plant interactions is a very important research field in ecology and evolutionary biology. Our previous studies found that Bemisia tabaci biotype Q in China is highly infected with Hamiltonella, which may mediate the mutualism between biotype Q and TYLCV. On the basis of preliminary studies, we will further compare the ability of TYLCV transmission, feeding behaviour, fitness between Hamiltonella-infected and Hamiltonella-uninfected biotype Q. The result will reveal the mediation role of Hamiltonella in the mutualism between biotype Q and TYLCV. We will study the role of Hamiltonella in protecting the virus from degradation and in the regulation of plant defense responses to reveal the mediation mechanism of Hamiltonella. Research results will help to reveal the spreading mechanism of biotype Q and begomovirus, to provide a theoretical basis for the development of efficient early warning and managment system.

媒介昆虫-病毒-植物互作机理是生态学及进化生物学研究重要的前沿领域。我们前期研究发现，近年来在我国扩散蔓延的双生病毒与Q型烟粉虱存在互惠效应，而Q型烟粉虱普遍携带的共生菌Hamiltonella（H菌）在这种互惠效应中可能起着极其重要的介导作用。本研究围绕着"媒介昆虫-病毒-植物互作机理"这一重大科学问题，拟在前期研究基础上，从携带H菌的Q型烟粉虱种群（H+）与未携带H菌的Q型烟粉虱种群（H-）的传毒能力、取食行为、适合度差异三个方面，系统揭示H菌在烟粉虱与双生病毒互惠效应中的介导作用；从H菌对病毒保护、调控植物防御反应的角度揭示H菌在烟粉虱与双生病毒互惠效应中的介导机理。研究成果不仅可以丰富生态学与进化生物学学科理论，而且对于揭示Q型烟粉虱与双生病毒在我国的传播扩散机制具有重要的实践价值。同时为发展高效的有害生物预警和治理技术体系提供理论依据。

本研究围绕着“媒介昆虫-病毒-植物互作机理”这一重大科学问题，在前期研究基础上，从携带H菌的Q型烟粉虱种群（H+）与未携带H菌的Q型烟粉虱种群（H-）的传毒能力、取食行为、适合度差异三个方面，系统揭示H菌在烟粉虱与双生病毒互惠效应中的介导作用；从H菌对病毒保护、调控植物防御反应的角度揭示H菌在烟粉虱与双生病毒互惠效应中的介导机理。结果表明：H菌在Q烟粉虱传毒中起着重要作用；H菌在病毒修饰Q烟粉虱取食行为中作用不大；植株在双生病毒感染时，H菌有助于SA途径基因表达上升，可能导致JA途径的抑制；同时，对ET途径基因表达有抑制作用；上述结果表明H菌有助于Q烟粉虱在病毒植株上的适合度增强。研究成果不仅可以丰富生态学与进化生物学学科理论，而且对于揭示Q型烟粉虱与双生病毒在我国的传播扩散机制具有重要的实践价值。同时为发展高效的有害生物预警和治理技术体系提供理论依据。