利用显微注射法检测蚜虫中病毒传播的生理屏障

摘要

蚜虫是植物病毒的有效传播媒介。蚜虫病毒显微注射技术，也就是我们今天将向您展示的方法，是一种允许研究人员将病毒直接注入蚜虫血腔的技术，从而绕过肠道——这是病毒以循环方式传播的两大主要屏障之一。该技术同样可用于注射dsRNA以进行RNA干扰（RNAi）。

摘要

马铃薯卷叶病毒（Potato loafroll virus, PLRV）属于黄病毒科（Luteoviridae），可侵染茄科植物，主要通过蚜虫传播，尤其是桃蚜（Myzus persicae）。当未感染的蚜虫取食受侵染植物时，会通过植物韧皮部摄入病毒。病毒进入蚜虫体内后，必须从肠道穿过进入血淋巴（即昆虫的“血液”），再经由唾液腺排出，才能传播至新的植物。蚜虫在取食过程中可能摄入多种病毒，但仅有少数病毒能够成功穿越肠道和唾液腺——这两个主要的传播屏障，进而实现对更多植物的侵染。在实验室中，我们使用酸浆属（physalis）植物作为研究PLRV传播机制的寄主。在此类寄主中，感染症状表现为植株矮化以及脉间叶绿素失绿（叶片叶脉间区域变黄，而叶脉本身保持绿色）。本视频展示了一种针对不传播PLRV病毒的蚜虫进行显微注射的方法，并用于检测肠道或唾液腺是否构成了病毒传播的限制性屏障。

方案

1. 为了检测某种蚜虫是否能够传播病毒，我们将蚜虫在感染组织上饲喂 2 天。
2. 随后，让其在健康植株上取食 5 天。之后对植株进行熏蒸处理，3 周后开始观察症状。
3. 当我们发现某种蚜虫无法传播病毒时，可通过显微注射方法来评估是哪一种屏障阻止了病毒的传播。
4. 将病毒直接注射到血腔中，从而绕过肠道传播屏障。

有关本实验方案及植物对昆虫食草动物的免疫反应的更多信息，请访问 《植物生物学年度评论》。