Pesticide Biochemistry and Physiology:李木旺团队在病毒学领域取得重要进展

发布时间:2026-03-06动态浏览次数:12


    近日,江苏科技大学太阳集团、蚕业研究所李木旺团队在国际昆虫学领域1区Top期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》在线发表了题为“ORF603derived from AcMNPV plays entirely opposite roles in regulating BmNPV infection”的研究论文,该团队系统揭示了苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)特异性基因ORF603的独特“双面”功能,它不仅挑战了病毒学传统认知,更为设计下一代高效、低抗性风险的工程化病毒生物农药提供了全新的分子靶点与理论依据。

    杆状病毒是重要的昆虫病原体,因其对害虫的特异性强、对环境友好,已被广泛应用于农林害虫的绿色防控。其中,苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)和家蚕核型多角体病毒(BmNPV)同源性极高,但宿主范围和致病特性迥异。解析导致这种差异的关键基因,是拓宽病毒杀虫剂应用范围的核心科学问题。

研究团队通过精细的基因组比对和功能筛选,聚焦于一个AcMNPV特有的基因——ORF603,它显著抑制了病毒在宿主细胞内的基因组复制,但同时却大幅增强了病毒的致病能力和传播速度。这种“高毒力、低复制”的现象,直接挑战了“病毒复制效率决定其毒力”的主流观点,揭示了一种全新的病毒与宿主博弈策略。

    为阐明这一矛盾现象背后的机制,研究团队进行了深入的分子和细胞水平分析。研究发现,ORF603通过诱导家蚕细胞(BmN)停滞在G2/M期,从而抑制了病毒的DNA复制。另一方面,ORF603显著上调了与核糖体生物合成和自噬相关的宿主基因,从而增强了病毒基因的转录和翻译效率,并激活了宿主细胞的自噬通路,最终促进了病毒的增殖,加剧了感染。从进化角度看,ORF603介导的这种“毒力-传播权衡”的策略,可能代表了一种“以空间换时间”的适应性策略。降低病毒复制可以延长感染期,而增强毒力则确保了在宿主死亡前实现高效传播


上图为ORF603调控BmN 细胞中 BmNPV 感染的机制示意图

    该研究首次系统揭示了ORF603在杆状病毒感染中的独特“双面”功能与分子机制,不仅为理解AcMNPV与BmNPV这两种重要杆状病毒的差异感染机制提供了关键见解,也为未来通过基因工程手段改造病毒、创制“精准调控毒力与传播特性”的增强型病毒生物农药奠定了理论基础。

    江苏科技大学太阳集团博士研究生丁心怡、硕士研究生苏江枝为论文共同第一作者,王学杨副教授、马小梅主任医师和李木旺教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(32472977)和国家外国专家项目 (H20250524)的资助。