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小虫窃取植物基因，获得抗毒超能力(2)

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摘要：

对此，研究人员对烟粉虱的卵、若虫和成虫，以及成虫的头部、胸部、腹部、非肠组织、肠组织等各部位都进行了检测，发现烟粉虱在所有发育阶段和组织中均会产生解毒剂，足见其对烟粉虱的重要性。而且，解毒剂在肠道中表达最为高，表明其对烟粉虱吃下的食物起到了解毒作用。

但烟粉虱究竟是如何窃取了植物的BtPMaT1基因的？研究并未得出解答，研究人员推测这可能是通过某种病毒作为媒介达成的。

03 以彼之道，还施彼身

烟粉虱是一个物种复合体，包含30个以上形态上无法区分的物种。它虽然体型很小，却已经成为全球危害最大的害虫之一。

烟粉虱对植物的危害是多方面的。烟粉虱若虫从卵孵化后，数小时内就开始了吸食植物的一生。若虫和成虫常常大量聚集在叶片背面，用针状的刺吸式口器刺入植物韧皮部内吸食植物的汁液，给植物造成直接伤害。

不仅如此，和它的亲戚蚜虫一样，烟粉虱会分泌大量的蜜露，刺激霉菌生长。最可怕的是，烟粉虱还能携带超过100种植物病毒，导致植物患病。

从前，如何防治烟粉虱是世界性难题，但有了现在的发现，人们可以针对烟粉虱偷到的解毒剂来考虑对策。实验中，研究人员使用RNA干扰技术阻止烟粉虱生产解毒剂。失去了解毒剂的保护，烟粉虱成虫吃下某些酚苷后的死亡率果然上升了。

随后，研究人员又使用病毒诱导的基因沉默技术（VIGS），让烟粉虱爱吃的番茄叶片可以进行RNA干扰，吃了这些番茄叶片的烟粉虱成虫同样死亡率上升，繁殖力下降。

研究人员还进一步制作了转基因番茄，这种番茄可以自己表达BtPMaT1基因的发夹状RNA，使烟粉虱的解毒剂失效，在半田间实验中造成了很高的烟粉虱死亡率。当然，这个结果真正的应用还有待于更深入的实验，来确保转基因对番茄本身和其他生物，尤其是传粉昆虫没有影响。

在过去的千万年中，植物在与烟粉虱的对抗中逐渐失守。或许在不久的将来，它们中的一些将在人类的帮助下，反败为胜。

作者简介

顾卓雅，复旦大学生物信息学博士，上海市科普作家协会会员，公众号 “顾小姐的百草园” 创始人，从事科普教育活动9年。

来源：Jixing Xia, Zhaojiang Guo, et al. Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins. Cell. 2021 Apr 1;184(7):

来源：Jixing Xia, Zhaojiang Guo et al. Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins. Cell. 2021 Apr 1;184(7):

参考文献：

1.Jixing Xia, Zhaojiang Guo et al. Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins. Cell. 2021 Apr 1;184(7): doi: 10.1016/ Epub 2021 Mar 25.

文章来源：《植物研究》网址: http://www.zwyjzz.cn/zonghexinwen/2021/1026/1933.html