Dubbele manipulatie voor effectiviteit
Plant infecterende virussen gebruiken vernuftige technieken om zich optimaal te verspreiden. Zo laten onderzoekers in Science Advances zien dat TYLCV zowel de plant als z’n verspreider manipuleert.
Plant infecterende virussen richten grote schade aan. Een schatting is dat ten minste 30 miljard dollar aan gewassen jaarlijks verloren gaan aan door insecten overgedragen virussen. Door de werkwijze van deze virussen te bestuderen hopen onderzoekers manieren te vinden om gewassen beter te beschermen.
Zo ontdekte onderzoekers dat virussen planten manipuleren om geurstoffen aan te maken die insecten lokken. Die insecten krijgen het virus binnen met hun plant maaltijd. Vervolgens geven ze het virus door aan de volgende planten die ze bezoeken. Ook kan het virus insecten manipuleren zodat ze niet geïnfecteerde planten interessanter vinden dan geïnfecteerde planten.
Geïnfecteerde planten stoten meer beta-mycrene uit, wat ze woest aantrekkelijk voor witte vliegen maakt
Een van de grote virus verspreiders is de witte vlieg. En een van de virussen die het verspreid is TYLCV. TYLCV richt grote schade aan in tomatenplanten. Opvallend genoeg heeft een niet besmette witte vlieg de voorkeur voor besmette tomatenplanten. Terwijl een besmette witte vlieg de voorkeur heeft voor onbesmette tomatenplanten. De onderzoekers besloten dit nader te onderzoeken.
Als eerste bestudeerde de onderzoekers welke vluchtige stoffen geïnfecteerde en niet geïnfecteerde tomatenplanten uitzenden. Dit resulteerde in een lijst van twaalf uitgestoten stoffen die verschilde tussen geïnfecteerde en niet geïnfecteerde planten. Tussen deze stoffen lieten de onderzoekers de witte vlieg kiezen. Die bleek vooral een voorkeur te hebben voor beta-mycrene. Een stofje dat geïnfecteerde planten twee keer zo veel van uitstoten.
De ultieme test was of dit ook in de praktijk gold. Daarvoor ontwikkelde de onderzoekers planten die geen beta-mycrene meer konden maken. Voor deze planten hadden witten vliegen geen voorkeur, ongeacht ze geïnfecteerd waren of niet.
TYLCV manipuleert ook de witte vlieg, na besmetting ruikt deze geen beta-mycrene meer
Vervolgens bestudeerde de onderzoekers de witte vlieg. Ze waren voornamelijk geïnteresseerd welke geur receptor bete-mycrene oppikt. Zes witte vlieg geur receptoren bleken uitgeschakeld te zijn na besmetting met het virus. Deze schakelde de onderzoekers een voor een permanent uit. Bij uitschakeling van receptor OR6 bleek de witte vlieg geen voorkeur meer te hebben voor besmette tomatenplanten.
In niet besmette witte vliegen staat OR6 gewoon aan. Wat z’n voorkeur voor tomatenplanten die beta-mycrene uitstoten verklaard. Maar na infectie schakelt het virus OR6 uit. Nu ruikt de witte vlieg beta-mycrene niet meer en zijn geïnfecteerde en niet geïnfecteerde tomatenplanten even aantrekkelijk.
TYLCV manipuleert dus zowel de plant als de witte vlieg om het virus optimaal te verspreiden. Nu dit bekend is kunnen veredelaars en boeren hierop inspelen. Bijvoorbeeld door witte vliegen weg te lokken met beta-mycrene. Of door tomatenplanten te ontwikkelen die geen beta-mycrene maken.
Literatuur
Peng Liang et al., (2025) A plant virus manipulates both its host plant and the insect that facilitates its transmission. Sci. Adv. 11, eadr4563. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr4563
Plant en Zo 