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杆状病毒改变了斜纹夜蛾的饮食选择。

杆状病毒SeMNPV感染会改变食物选择和产卵行为 甜菜夜蛾……人们的饮食偏好转向植物性食物和高蛋白饮食。中国研究人员的一项研究表明,这种影响与嗅觉受体 SexiOR23 的调节有关。

科学家利用了由甜菜夜蛾多核多角体病毒(SeMNPV)及其宿主形成的系统。 甜菜夜蛾目标是评估杆状病毒感染如何改变宿主选择、幼虫取食和产卵地点选择。

在对五龄幼虫进行的试验中,未感染的幼虫偏好甘蓝(Brassica oleracea)。感染SeMNPV病毒后,幼虫的偏好发生了改变,开始更具选择性地选择食物。 最大甘氨酸 (大豆)和 Apium graveolens (芹菜)。这些植物的叶片中可溶性蛋白质含量较高,蛋白质与碳水化合物的比例也较高。

人工饲料

研究团队还测试了人工饲料。其中一种饲料碳水化合物比例较高,蛋白质与碳水化合物的比例为1:7;另一种饲料蛋白质比例较高,比例为7:1。未感染的毛虫选择了富含碳水化合物的饲料,而感染的毛虫则选择了富含蛋白质的饲料。

研究人员对66个嗅觉受体基因进行了注释。 甜菜夜蛾感染后,有六个基因的表达量增加。RNA-seq分析显示,SexiOR23的诱导作用最强,增加了23,25倍。qRT-PCR验证结果显示,在感染的幼虫中,该基因的表达量增加了5,71倍。

SexiOR23的表达主要集中在毛虫头部。感染后,该基因在头部组织中维持高表达,并且在中肠和脂肪体中表达也增强。头部的高表达进一步证实了其与宿主选择相关的化学感觉过程之间的联系。

基因功能检测

为了检验该基因的功能,作者利用RNA干扰技术沉默了SexiOR23基因。沉默降低了基因表达,并逆转了感染引起的饮食转变。感染了沉默的SexiOR23基因的毛虫恢复了对富含碳水化合物食物的偏好。在植物实验中,沉默降低了毛虫对植物的选择…… Apium graveolens选择蛋白质与碳水化合物比例最高的宿主,并重新确立了对……的偏好 Brassica oleracea var.capitata .

消费与生存

该研究还评估了幼虫的摄食量和存活率。受感染的毛虫比摄食正常蛋白质含量食物的毛虫摄食量更高。与摄食正常食物的毛虫相比,摄食高蛋白食物的毛虫对SeMNPV病毒表现出更高的耐受性,死亡时间更长,存活率更高。感染7天后,摄食高蛋白食物的毛虫存活率更高。

沉默 SexiOR23 基因并未在蛹期之前持续改变幼虫对病毒的易感性。作者认为,这一结果表明该受体的主要作用在于行为重编程,而非直接激活抗病毒防御机制。

成人阶段

这种变化一直持续到成虫阶段。由受感染的毛虫发育而来的雌性成虫,其 SexiOR23 表达量增加了 39,40 倍。在触角中,其表达量比未感染的成虫增加了 11,10 倍。触角中较高的表达量表明 SexiOR23 可能参与了与寄主定位相关的决策过程。

产卵方式也发生了变化。未感染的雌性产卵更多。 Brassica oleracea var.capitata 宿主蛋白质与碳水化合物比例最低。携带SeMNPV的雌性会将卵产在目标位置。 Apium graveolens蛋白质与碳水化合物比例最高的宿主。

更多信息请参见 DOI 10.1016/j.pestbp.2026.107156

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