A plant virus satellite RNA directly accelerates wing formation in its insect vector for spread.
A plant virus satellite RNA directly accelerates wing formation in its insect vector for spread.
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DOI：
10.1038/s41467-021-27330-4
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发表时间：
2021-12-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
Masuta C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jayasinghe WH;Kim H;Nakada Y;Masuta C
黄瓜花叶病毒（CMV）通常伴随一个称为卫星RNA（satRNA）的短RNA分子。当在存在Y-卫星RNA（Y-sat）的情况下感染CMV时，烟草叶片形成绿色花叶，然后变黄。Y-sat已在日本的田间被确认。在这里，我们表明，黄色的叶子颜色优先吸引蚜虫，而蚜虫喂养黄色植物，其中港口Y-sat衍生的小RNA（sRNA），变红，随后发展翅膀。此外，我们发现，叶片变黄并不一定会减少光合作用，尽管在Y-sat感染的植物中病毒滴度较低，但病毒传播并没有受到很大影响。因此，Y-sat感染的植物可以支持足够数量的蚜虫，以允许有效的病毒传播。我们的研究结果表明，Y-sat通过Y-sat sRNAs直接改变蚜虫生理学，以促进翅膀形成，这是一种前所未有的生存策略，可以通过有翅昆虫载体向外传播。黄瓜花叶病毒伴随着短RNA分子，卫星RNA。这项研究表明，感染Y-卫星RNA的叶片优先吸引蚜虫，并操纵蚜虫生理，以促进其传播到邻近植物。
Cucumber mosaic virus (CMV) often accompanies a short RNA molecule called a satellite RNA (satRNA). When infected with CMV in the presence of Y-satellite RNA (Y-sat), tobacco leaves develop a green mosaic, then turn yellow. Y-sat has been identified in the fields in Japan. Here, we show that the yellow leaf colour preferentially attracts aphids, and that the aphids fed on yellow plants, which harbour Y-sat-derived small RNAs (sRNAs), turn red and subsequently develop wings. In addition, we found that leaf yellowing did not necessarily reduce photosynthesis, and that viral transmission was not greatly affected despite the low viral titer in the Y-sat-infected plants. Y-sat-infected plants can therefore support a sufficient number of aphids to allow for efficient virus transmission. Our results demonstrate that Y-sat directly alters aphid physiology via Y-sat sRNAs to promote wing formation, an unprecedented survival strategy that enables outward spread via the winged insect vector. The cucumber mosaic virus is accompanied by short RNA molecules, satellite RNAs. This study shows that leaves infected with Y-satellite RNA preferentially attract aphids and manipulate aphid physiology to promote their spread to neighbouring plants.
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