ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株上煙粉虱寄主適應(yīng)性及寄主植物營(yíng)養(yǎng)成分含量和防御反應(yīng)變化

丁天波, 周 雪, 楊 楠, 楊 煬, 唐 瑤, 褚 棟

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)植物醫(yī)學(xué)學(xué)院, 山東省植物病蟲害綜合防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東青島 266109)

煙粉虱Bemisiatabaci是一種至少包含44個(gè)隱種的世界性農(nóng)業(yè)害蟲(Kanakala and Ghanim, 2019)。除了通過直接刺吸植物汁液和分泌蜜露導(dǎo)致煤污病等方式危害植物生長(zhǎng)以外，該蟲作為媒介昆蟲還可以傳播至少111種植物病毒(Jones, 2003)，給多種蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。例如，煙粉虱傳播的番茄黃化曲葉病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)，自2006年在我國(guó)上海首次被報(bào)道后，短時(shí)間內(nèi)蔓延至多地，損失慘重(Wuetal., 2006)。近年來，煙粉虱等粉虱傳播的另一種植物病毒——番茄褪綠病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)，自2012年在我國(guó)內(nèi)陸地區(qū)首次被發(fā)現(xiàn)(Zhaoetal., 2013)后，迅速蔓延至山東、河北、河南、海南等16個(gè)省份和地區(qū)(Tangetal., 2017; 魏可可等, 2018; 劉勇等, 2019)。研究發(fā)現(xiàn)ToCV在我國(guó)的快速流行同煙粉虱種群的擴(kuò)散有著密不可分的聯(lián)系(劉永光等, 2014; 代惠潔等, 2016)。目前，山東、江蘇等多個(gè)地區(qū)均報(bào)道TYLCV和ToCV復(fù)合侵染(TYLCV&ToCV復(fù)合侵染)發(fā)生，給當(dāng)?shù)胤逊N植帶來毀滅性傷害(趙黎明等, 2014; 吳淑華等, 2016; 陳利達(dá)等, 2020)。ToCV單獨(dú)侵染以及TYLCV&ToCV復(fù)合侵染與煙粉虱的互作研究，對(duì)于深入理解植物病毒的擴(kuò)散流行機(jī)制具有重要指導(dǎo)價(jià)值(Dingetal., 2019)。目前，對(duì)于煙粉虱與這些病毒的互作機(jī)制知之甚少。

植物病毒可以對(duì)媒介昆蟲的寄主適應(yīng)性產(chǎn)生不同的影響，對(duì)其自身的傳播具有重要的意義。Belliure等(2005)發(fā)現(xiàn)番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus, TSWV)有利于其媒介昆蟲西花薊馬Frankliniellaoccidentalis的存活和生長(zhǎng)發(fā)育；同健康煙草相比，煙草花葉病毒(tobacco mosaic virus, TMV)侵染的煙草對(duì)煙蚜Myzuspersicae的種群增長(zhǎng)則具有明顯的抑制作用(王佳等, 2017)。諸多研究表明，植物病毒能夠改變寄主植物的營(yíng)養(yǎng)條件和防御反應(yīng)，并且是媒介昆蟲寄主適應(yīng)性變化的重要原因。木薯花葉病毒(cassava mosaic virus, CMV)侵染能夠顯著提高木薯植株韌皮部汁液中氨基酸的含量，其媒介昆蟲煙粉虱的種群增長(zhǎng)速率亦明顯加快(Colvinetal., 2006)；而西葫蘆感染黃瓜花葉病毒(cucumber mosaic virus, CMV)后，葉片和韌皮部的糖分和氨基酸比例均顯著下降，從而導(dǎo)致蚜蟲的種群適合度降低(Maucketal., 2010, 2014)；中國(guó)番茄黃化曲葉病毒(tomato yellow leaf curl China virus, TYLCCNV)和其衛(wèi)星的復(fù)合侵染能夠顯著抑制寄主植物的茉莉酸(jasmonic acid, JA)防御途徑，從而對(duì)煙粉虱的寄主適應(yīng)性產(chǎn)生有利影響(Zhangetal., 2012)。

媒介昆蟲是蟲媒植物病毒流行擴(kuò)散的重要“橋梁”，開展植物病毒對(duì)媒介昆蟲的影響及機(jī)制研究顯得尤為必要。本研究從田間番茄病毒病發(fā)生現(xiàn)狀出發(fā)，重點(diǎn)圍繞ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染對(duì)煙粉虱MED隱種的寄主適應(yīng)性影響及生理機(jī)制展開研究，結(jié)合存活率和產(chǎn)卵量?jī)蓚€(gè)參數(shù)解析不同番茄病毒侵染對(duì)煙粉虱MED隱種的寄主適應(yīng)性影響；通過測(cè)定番茄植株氨基酸和總糖含量比較分析了ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染對(duì)寄主植物營(yíng)養(yǎng)狀況的影響；最后，綜合茉莉酸和水楊酸(salicylic acid, SA)途徑關(guān)鍵基因表達(dá)模式解析不同番茄病毒侵染對(duì)寄主植物防御的影響。研究結(jié)果將從植物病毒單獨(dú)侵染和復(fù)合侵染兩個(gè)角度進(jìn)一步理解煙粉虱與病毒的互作機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

供試煙粉虱MED隱種于2012年采自山東省濟(jì)南市，并長(zhǎng)期以棉花Gossypiumhirsutum(品種：魯棉28)為寄主在人工氣候室中連續(xù)飼養(yǎng)。其中飼養(yǎng)溫度為27±1℃，相對(duì)濕度為60%±5%，光周期為16L∶8D。

1.2 供試病毒來源

供試ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株采自于山東省青島市，通過室內(nèi)飼養(yǎng)煙粉虱對(duì)番茄Solanumlycopersicum(品種：中雜9號(hào))植株進(jìn)行病毒接種，成功后置于人工氣候室中培養(yǎng)，作為供試病毒來源長(zhǎng)期保存。ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株通過以下步驟獲得：將25頭煙粉虱MED隱種雄成蟲置于ToCV單獨(dú)侵染或TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株上取食獲毒48 h，將其取出，放入微蟲籠中并置于番茄苗(4-5真葉期)從下往上數(shù)第2片真葉上，待傳毒48 h后，移出所有煙粉虱，將已接種番茄苗置于網(wǎng)籠中隔離培養(yǎng)，1個(gè)月后，根據(jù)發(fā)病癥狀并結(jié)合RT-PCR病毒檢測(cè)結(jié)果判斷接種番茄的攜毒情況，接種成功的番茄植株作為后續(xù)試驗(yàn)用病毒植株；對(duì)照健康番茄植株獲取方式同上，即用煙粉虱MED隱種雄成蟲取食健康番茄48 h后，再置于健康番茄苗相同葉片上48 h。

1.3 煙粉虱MED隱種成蟲在不同番茄植株上的存活率和產(chǎn)卵量比較

參照Su等(2015)的方法，分別取20頭健康初羽化煙粉虱MED隱種雌成蟲放入微蟲籠中，并置于1.2節(jié)制備的ToCV單獨(dú)侵染、TYLCV&ToCV復(fù)合侵染和健康番茄植株從下往上數(shù)第4片真葉上，待7 d后，統(tǒng)計(jì)在不同番茄植株葉片上煙粉虱的死亡數(shù)，計(jì)算其存活率，并統(tǒng)計(jì)煙粉虱7 d的產(chǎn)卵量。每種處理保證至少3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.4 番茄植株中氨基酸含量測(cè)定

分別剪取1.2節(jié)ToCV單獨(dú)侵染、TYLCV&ToCV復(fù)合侵染和健康番茄植株新鮮葉片，用液氮進(jìn)行研磨，稱取0.5 g研磨組織，置于水解管中，并加入16 mL HCl溶液(6 mol/L)，真空脫氣30 min后，充氮封管，110℃下水解24 h后，取出冷卻，使用ddH2O轉(zhuǎn)移并定容至50 mL。準(zhǔn)確吸取1 mL水解液，真空脫酸抽干，加入1 mL ddH2O抽干(重復(fù)2次)，并加入1 mL HCl溶液(0.02 mol/L)充分溶解后，用0.22 μm濾膜進(jìn)行過濾，將濾液置于高速氨基酸分析儀(日立8900)上進(jìn)行水解氨基酸和總氨基酸含量測(cè)定。每種處理至少保證3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.5 番茄植株中總糖含量測(cè)定

不同番茄植株中可溶性總糖含量測(cè)定參照蒽酮比色法(陳毓荃, 2002; 丁劍等, 2017)，并稍作改進(jìn)。 分別稱取1.2節(jié)ToCV單獨(dú)侵染、TYLCV&ToCV復(fù)合侵染和健康番茄植株新鮮葉片1.0 g，放入三角瓶中，加入25 mL ddH2O后，在沸水浴中煮沸20 min，待自然冷卻后，使用濾膜過濾并用ddH2O定容至100 mL即得樣品提取液。將500 μL樣品提取液、500 μL ddH2O和4 mL蒽酮試劑混勻，在沸水浴中煮沸10 min，待自然冷卻后，取250 μL樣品混合液在多功能酶標(biāo)儀(SpectraMax? Plus, Molecular Devices)上620 nm處記錄吸光值，對(duì)照孔以ddH2O代替樣品提取液。最終結(jié)合葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算不同番茄樣品的可溶性總糖含量，每種處理至少保證3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.6 番茄植株JA和SA信號(hào)通路關(guān)鍵基因表達(dá)模式分析

分別剪取1.2節(jié)ToCV單獨(dú)侵染、TYLCV&ToCV復(fù)合侵染和健康番茄植株從下往上數(shù)第4片真葉，經(jīng)過液氮研磨后，使用TRIzol(Thermo Fisher Scientific)完成總RNA的提取，并對(duì)所提取總RNA的質(zhì)量和濃度進(jìn)行測(cè)定。不同樣品均選取1 μg總RNA，利用PrimeScript RT Reagent Kit (Perfect Real-time)(TaKaRa)并根據(jù)說明書完成cDNA第1鏈的合成。每種處理至少保證3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

番茄JA信號(hào)通路關(guān)鍵基因(FAD7和PIII)及SA信號(hào)通路關(guān)鍵基因(NPR1和PR1)的實(shí)時(shí)熒光定量引物參照Li等(2017)，根據(jù)前人研究選取ubiquitin3(UBI)基因作為內(nèi)參(Shietal., 2013)，具體引物信息見表1。 RT-qPCR反應(yīng)體系: SYBR Premix ExTaqTMII(TaKaRa)10 μL, cDNA 1 μL, 上下游引物(10 μmol/L)各1 μL, ddH2O 7 μL。反應(yīng)條件: 95℃ 30 s; 95℃ 5 s, 60℃ 30 s, 40個(gè)循環(huán)。結(jié)合目的基因和內(nèi)參基因的Ct值，每個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量通過2-△△Ct法計(jì)算(Livak and Schmittgen, 2001)，每個(gè)處理至少保證3個(gè)生物學(xué)重復(fù)和2個(gè)技術(shù)重復(fù)。

表1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR所用引物信息Table 1 Primer sequences used for RT-qPCR

1.7 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，運(yùn)用SPSS 16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Tukey氏檢驗(yàn)對(duì)不同處理數(shù)據(jù)之間的差異顯著性進(jìn)行分析(P<0.05)。

2 結(jié)果

2.1 煙粉虱MED隱種成蟲在病毒侵染和健康番茄植株上的存活率和產(chǎn)卵量比較

煙粉虱MED隱種以病毒侵染和健康番茄作為寄主時(shí)，其存活率之間存在顯著性差異(P<0.05)(圖1: A)。當(dāng)煙粉虱MED隱種成蟲以健康番茄植株為寄主時(shí)，7 d后其存活率為62%，分別是以ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株為寄主時(shí)的1.82和1.88倍(P<0.05)(圖1: A)。當(dāng)煙粉虱MED隱種成蟲以TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株為寄主時(shí)，其存活率略低于以ToCV單獨(dú)侵染番茄植株為寄主時(shí)，但差異不顯著(P>0.05)(圖1: A)。

圖1 不同番茄病毒侵染7 d的番茄植株上的煙粉虱MED隱種成蟲存活率(A)和產(chǎn)卵量(B)Fig. 1 Survival rate (A) and number of eggs laid (B) of Bemisia tabaci MED adultson tomato plants infected with different tomato viruses for 7 dHealthy: 健康番茄植株Healthy tomato plants; ToCV: ToCV單獨(dú)侵染番茄植株ToCV-singly infected tomato plants; TYLCV&ToCV: TYLCV&ToCV復(fù)合侵染的番茄植株TYLCV&ToCV co-infected tomato plants. 圖中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；柱上不同字母表示經(jīng)Tukey氏檢驗(yàn)后差異顯著(P<0.05)。Data in the figure are means±SE, and different letters above the bars indicate significant differences by Tukey’s test (P<0.05). 下圖同The same for the following figures.

煙粉虱MED隱種成蟲在不同病毒侵染和健康番茄上的產(chǎn)卵量如圖1(B)所示，在ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株上7 d的產(chǎn)卵量分別為261和226粒，均顯著低于在健康番茄上的產(chǎn)卵量(389.3粒)(P<0.05)。煙粉虱MED隱種成蟲在ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株上的產(chǎn)卵量差異并不顯著(P>0.05)。

2.2 病毒侵染對(duì)番茄植株氨基酸含量的影響

不同病毒侵染和健康番茄植株體內(nèi)總氨基酸含量檢測(cè)結(jié)果表明(圖2: A)，經(jīng)TYLCV&ToCV復(fù)合侵染后，番茄植株中總氨基酸含量明顯低于健康番茄植株中總氨基酸含量，并且顯著低于ToCV單獨(dú)侵染后番茄植株中的總氨基酸含量(P<0.05)。ToCV單獨(dú)侵染和健康番茄植株中的總氨基酸含量則無顯著性差異(P>0.05)。

進(jìn)一步對(duì)不同病毒侵染和健康番茄植株中17種水解氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定和比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)(圖2: B)，在ToCV單獨(dú)侵染、TYLCV&ToCV復(fù)合侵染和健康番茄植株中，谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)和亮氨酸(Leu)含量均較高，半胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met)和組氨酸(His)含量均較低。TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中絲氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)的比例顯著降低(P<0.05)，14種氨基酸[天冬氨酸(Asp)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、賴氨酸(Lys)、組氨酸(His)、精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)]含量均顯著低于ToCV單獨(dú)侵染番茄植株(P<0.05)；其他3種氨基酸[谷氨酸(Glu)、半胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met)]含量在ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中則沒有顯著性差異(P>0.05)。

圖2 不同番茄病毒侵染對(duì)番茄植株中總氨基酸(A)和水解氨基酸(B)含量的影響Fig. 2 Effects of the infection of different tomato viruses on the contents of total amino acids (A)and hydrolyzed amino acids (B) in tomato plants

2.3 病毒侵染對(duì)番茄植株總糖含量的影響

通過對(duì)不同病毒侵染和健康番茄植株內(nèi)總糖含量進(jìn)行測(cè)定和比較，結(jié)果表明(圖3)，TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中總糖含量低于健康番茄植株和ToCV單獨(dú)侵染番茄植株總糖含量，并且同ToCV單獨(dú)侵染番茄植株之間差異顯著(P<0.05)。

圖3 不同番茄病毒侵染對(duì)番茄植株中總糖含量的影響Fig. 3 Effects of the infection of different tomato viruses onthe total sugar content in tomato plants

2.4 病毒侵染條件下番茄植株JA信號(hào)通路關(guān)鍵基因響應(yīng)模式比較

本研究選取番茄JA信號(hào)通路兩個(gè)關(guān)鍵基因FAD7和PIII，對(duì)二者在不同病毒侵染和健康番茄中的表達(dá)模式進(jìn)行比較研究。相對(duì)于健康植株，ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵番茄植株中FAD7基因的mRNA表達(dá)水平均顯著降低(P<0.05)，分別是健康番茄植株中的0.86和0.46倍(圖4: A)。TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中FAD7基因的表達(dá)量顯著低于ToCV單獨(dú)侵染番茄植株中該基因的表達(dá)量(P<0.05)，前者是后者的0.53倍。同樣，在ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中PIII基因的表達(dá)水平顯著低于健康番茄植株中的(P<0.05)，分別是健康番茄植株中表達(dá)量的0.31和0.05倍(圖4: B)。并且TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中PIII基因的表達(dá)量最低，是ToCV單獨(dú)侵染番茄植株中的0.16倍，差異顯著(P<0.05)。

圖4 不同番茄病毒侵染對(duì)番茄植株中JA信號(hào)通路關(guān)鍵基因FAD7(A)和PI II(B)表達(dá)模式的影響Fig. 4 Effects of the infection of different tomato viruses on the expression profiles of the key genes FAD7 (A)and PI II (B) involved in JA signal pathway in tomato plants

2.5 病毒侵染條件下番茄植株SA信號(hào)通路關(guān)鍵基因響應(yīng)模式比較

本研究選取番茄SA信號(hào)通路兩個(gè)關(guān)鍵基因NPR1和PR1，對(duì)二者在不同病毒侵染和健康番茄中的表達(dá)模式進(jìn)行比較研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染后番茄植株中NPR1基因的mRNA表達(dá)水平均有上升趨勢(shì)，其中TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中NPR1基因表達(dá)量顯著高于健康和ToCV單獨(dú)侵染番茄植株中的(P<0.05)(圖5: A)。ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中PR1基因表達(dá)水平均高于健康番茄植株中的，但被ToCV單獨(dú)侵染后，番茄植株中PR1基因表達(dá)水平顯著高于TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中的(P<0.05)，且前者是后者的2.78倍(圖5: B)。

圖5 不同番茄病毒侵染對(duì)番茄植株SA途徑關(guān)鍵基因NPR1 (A)和PR1 (B)表達(dá)模式的影響Fig. 5 Effects of the infection of different viruses on the expression profiles of the keygenes NPR1 (A) and PR1 (B) involved in SA signal pathway in tomato plants

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，番茄植株經(jīng)ToCV單獨(dú)侵染后，煙粉虱MED隱種成蟲在其上的存活率和產(chǎn)卵量均顯著低于在健康番茄植株上的(圖1)，與Li等(2018)結(jié)合兩性生命表研究的研究結(jié)果是一致的，該研究以ToCV單獨(dú)侵染番茄植株作為寄主的煙粉虱MED隱種成蟲的繁殖力、壽命等均顯著降低。本研究還發(fā)現(xiàn)取食TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株的煙粉虱MED隱種成蟲的存活率和產(chǎn)卵量也明顯降低，說明不論是ToCV單獨(dú)侵染，還是TYLCV&ToCV復(fù)合侵染，均能夠?qū)ζ涿浇槔ハx煙粉虱的寄主適應(yīng)性帶來不利的影響。前人研究發(fā)現(xiàn)相對(duì)于ToCV侵染番茄植株，攜帶ToCV煙粉虱MED隱種則更傾向于選擇健康番茄植株(Shietal., 2018; Weietal., 2019)；本研究發(fā)現(xiàn)ToCV侵染植株不利于煙粉虱生存，可能與攜毒煙粉虱寄主選擇性相關(guān)。

植物病毒能夠引起植物營(yíng)養(yǎng)狀況(氨基酸、糖分含量等)的改變，從而影響媒介昆蟲的寄主適應(yīng)性(Bluaetal., 1994; Colvinetal., 2006)。例如取食TYLCV侵染植株的煙粉虱體重、產(chǎn)卵量和存活率均顯著升高，可能與TYLCV侵染番茄韌皮部汁液中氨基酸和糖分含量升高相關(guān)(Suetal., 2015)。二斑葉螨Tetranychusurticae對(duì)TSWV侵染番茄植株具有明顯的寄主偏好性，并且其產(chǎn)卵量顯著升高，可能與TSWV侵染番茄植株中氨基酸含量升高相關(guān)(Nachappaetal., 2013)。而本研究結(jié)果顯示，TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株總氨基酸含量明顯低于健康番茄植株，其中3種昆蟲必需氨基酸[纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)]的比例顯著降低(圖2： B)；TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株總氨基酸含量和14種水解氨基酸的比例均顯著低于ToCV單獨(dú)侵染植株(圖2)。此外，TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株中總糖含量低于ToCV單獨(dú)侵染和健康植株(圖3)。這些結(jié)果也表明TYLCV&ToCV復(fù)合侵染比ToCV單獨(dú)侵染對(duì)番茄植株?duì)I養(yǎng)狀況更具不利影響。

植物病毒亦能夠影響寄主植物體內(nèi)的防御響應(yīng)，導(dǎo)致昆蟲寄主適應(yīng)性的改變(Zhangetal., 2012)。為進(jìn)一步探究媒介昆蟲煙粉虱在ToCV單獨(dú)侵染或TYLCV&ToCV復(fù)合侵染番茄植株上生物學(xué)特性的差異，本研究中運(yùn)用RT-qPCR技術(shù)對(duì)不同病毒侵染條件下番茄JA和SA信號(hào)通路關(guān)鍵基因的響應(yīng)模式進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染后，番茄JA信號(hào)通路兩個(gè)關(guān)鍵基因FAD7和PIII的表達(dá)量均顯著下調(diào)，并且其在復(fù)合侵染番茄植株體內(nèi)表達(dá)水平最低(圖4)。前人在病毒侵染植株上也發(fā)現(xiàn)了JA途徑被抑制的現(xiàn)象(Lewseyetal., 2010; Shietal., 2014)，本研究同時(shí)也發(fā)現(xiàn)番茄SA信號(hào)通路兩個(gè)關(guān)鍵基因NPR1和PR1則在一定程度上被不同番茄病毒誘導(dǎo)表達(dá)，NPR1基因在TYLCV&ToCV復(fù)合侵染條件下上調(diào)幅度最大，而PR1基因的表達(dá)水平則在ToCV單獨(dú)侵染番茄中最高(圖5)。同樣，前人在煙草花葉病毒(tobacco mosaic virus, TMV)或TYLCV侵染番茄中也發(fā)現(xiàn)SA含量上升的現(xiàn)象(Thaleretal., 2010; Shietal., 2013)，煙粉虱MEAM1隱種取食SA處理番茄植株后，其存活率和產(chǎn)卵量均顯著降低。因此，可以推斷本研究中ToCV單獨(dú)侵染和TYLCV&ToCV復(fù)合侵染誘導(dǎo)的SA信號(hào)通路正響應(yīng)在一定程度上降低了煙粉虱MED隱種的寄主適應(yīng)性。

前人研究發(fā)現(xiàn)，TYLCV侵染有利于煙粉虱MED隱種種群上升，可能由于TYLCV侵染可使植物營(yíng)養(yǎng)條件朝有利于煙粉虱生存的方向發(fā)展，并且TYLCV侵染顯著抑制了植物防御反應(yīng)，諸如植物過氧化物酶和超氧化物歧化酶等的合成(Suetal., 2015)。而在本研究中，TYLCV&ToCV的復(fù)合侵染植株則不利于煙粉虱MED隱種種群上升，植株?duì)I養(yǎng)明顯下降，這可能是由于TYLCV&ToCV復(fù)合侵染與植物的互作關(guān)系不同于病毒單獨(dú)侵染與植物的互作關(guān)系。該方面的機(jī)制尚需進(jìn)一步的研究。