Метаболит для борьбы с вирусами растений

Китайская академия наук представила новую экологическую стратегию. Было установлено, что вирусы риса активно манипулируют защитными механизмами растений, чтобы обезопасить своих переносчиков — насекомых. Это открытие меняет представление взаимодействия растений, вирусов, насекомых и паразитоидов и открывает новые возможности для устойчивого управления вредителями и патогенами.

Как растения риса защищаются?

В нормальных условиях растения риса реагируют на цикадок и других насекомых, выделяя метилсалицилат (MeSA) — летучее органическое соединение, которое служит химическим сигналом опасности.

MeSA не только отпугивает насекомых, но и привлекает их естественных врагов, таких как паразитические осы. Они, в свою очередь, откладывают яйца внутри яиц вредителей, эффективно подавляя популяции насекомых.

Как вирусы нарушают защитные механизмы растений?

Однако вирусы, передаваемые насекомыми, могут нарушить эту защитную систему. С помощью белка NS2 вирусы подавляют биосинтез MeSA и эффективно заглушают химический сигнал, который подает растение.

В результате паразитические осы не привлекаются, а популяция насекомых — переносчиков вирусов эффективно распространяется. Это создает самоподдерживающийся цикл: вирусы защищают своих переносчиков, а переносчики, в свою очередь, способствуют дальнейшему распространению вируса.

Эффективное подавление вируса

Ученые в течение двух лет проводили масштабные полевые исследования, установив на рисовых полях диспенсеры, которые медленно высвобождали MeSA. Это помогло восстановить нарушенную передачу сигналов у растений.

Результаты показали, что численность паразитических ос значительно увеличилась, популяции вредителей сократились, а уровень паразитизма яиц, зараженных вирусом, вырос более чем до 60%, что соответствует уровням, наблюдаемым на полях, свободных от вируса. При этом распространение вируса было эффективно подавлено.

MeSA — это природный метаболит, который вырабатывают растения риса. Поэтому эта стратегия экологически безопасна. Она не загрязняет окружающую среду химикатами и не вызывает резистентность.

Изучением карантинных и других особо опасных вирусов растений занимаются в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора). Результатами исследований стали работы по анализу фитосанитарного риска и разработка методических рекомендаций по выявлению и идентификации фитопатогенов.

Источник: Qing Liu et al, Arboviruses manipulate rice’s volatile emissions, protecting insect vectors from natural enemies in the field, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb5215 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb5215