本网讯(植物保护学院 高俏)南方水稻黑条矮缩病是威胁水稻安全生产的重要病毒病,由南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)引起,主要通过白背飞虱传播。感病水稻通常出现植株矮缩、根系发育受阻等症状,严重时可造成减产。然而,我校植物保护学院研究团队发现,白背飞虱不仅是病毒的“搬运工”,还会让水稻更容易受到病毒侵害。那么,这种小小的昆虫究竟是如何帮助病毒侵染水稻的?

近日,我校植物保护学院李有志教授、邱林教授团队在国际植物学领域的权威期刊Molecular Plant(IF=32.7)上在线发表了题为“A planthopper-secreted miRNA facilitates viral infection by disrupting plant growth–defense balance in rice”的研究论文,首次揭示了白背飞虱通过唾液传递微小RNA(microRNA),扰乱水稻生长与抗病毒防御,进而促进病毒侵染的新机制。

虫源miR-133打破水稻生长–防御平衡并促进SRBSDV侵染的机制模型
研究人员发现,白背飞虱在吸食水稻汁液时,会通过唾液向水稻传递一种名为miR-133的微小RNA。这种小分子虽然来自昆虫,却能够进入水稻体内,干扰水稻自身基因的正常表达。进一步研究发现,miR-133能够抑制水稻中一个名为OsGLK31的关键基因。这个基因就像水稻体内的一位“协调员”,既能促进水稻生长,也参与调节水稻的抗病毒防御。当飞虱将miR-133送入水稻后,这位“协调员”的作用便会被削弱,使水稻生长受到抑制,抵抗病毒的能力也随之下降。此外,水稻自身的一种蛋白OsJAZ10还会限制OsGLK31对防御相关基因的激活,进一步影响水稻的抗病毒反应。实验结果证实,增强miR-133的作用,会使水稻感染病毒后的矮缩症状更加严重;而抑制miR-133的作用,则能减少病毒积累,减轻发病症状。
这项研究揭示,白背飞虱不仅能够传播病毒,还能利用唾液中的微小RNA干扰水稻的生长和防御,为病毒侵染创造有利条件。这一发现加深了人们对昆虫传播植物病毒及其致病机制的认识,也为未来培育抗病毒水稻品种、探索病虫害防控新方法提供了科学依据。
湖南农业大学植保学院博士研究生张蓓蓓和贾尚原为论文共同第一作者,邱林教授和李有志教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.molp.2026.10.011
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