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Issue
Agronomie
Volume 16, Number 3, 1996
Page(s) 167 - 173
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:19960304
Agronomie 16 (1996) 167-173
DOI: 10.1051/agro:19960304

Molecular bases of the interactions between luteoviruses and aphids *

S.A. Hogenhout, M. Verbeek, F. Hans, PM Houterman, M. Fortass, F. van der Wilk, H. Huttinga and JFJM van den Heuvel

DLO Research Institute for Plant Protection (IPO-DLO), PO Box 9060, NL-6700 GW Wageningen, the Netherlands

Abstract - Many viruses infecting vertebrates or plants are transmitted by arthropod vectors in a circulative manner. This requires the virus to cross epithelial cells of the gut and salivary glands, and to resist the potentially hostile environment of the vector. Fundamental knowledge regarding the strategies adopted by these persistent viruses to overcome the transmission barriers mentioned is surprisingly meagre. Here we describe the involvement of endosymbiotic bacteria in the transmission of potato leafroll virus by its aphid vector Myzus persicae. Symbionin, the major protein synthesized and released into the haemolymph by the bacterial endosymbiont, was found to determine the persistent nature of the luteovirus in its vector. The virus displays a strong affinity to this protein (Mr = 63 000) which has high homology with the Escherichia coli heat shock protein groEL. The absence of symbionin in the haemolymph of aphids treated with antibiotics leads to rapid degradation of the major capsid protein of the virus and concomitant loss of infectivity.


Résumé - Étude moléculaire des interactions entre les lutéovirus et les aphides. La plupart des virus de vertébrés et des virus de plantes sont transmis par des vecteurs arthropodes, selon un mode circulant. Ceci implique le passage des particules virales au travers des cellules épithéliales de l'intestin et de celles des glandes salivaires, ainsi que la résistance des particules virales à l'environnement potentiellement hostile du vecteur. Les stratégies adoptées par ces virus persistants afin de passer les barrières de transmission mentionnées ci-dessus sont peu connues. Nous décrivons ici le rôle d'une bactérie endosymbiotique au cours de la transmission du virus de l'enroulement de la pomme de terre par son vecteur qui est un aphide, Myzus persicae. Il a été montré que la symbionine, une protéine synthétisée de manière prédominante par la bactérie endosymbiotique de l'aphide et libérée dans l'hémolymphe de celui-ci, détermine la nature persistante du virus dans son vecteur. Le virus montre une forte affinité pour la symbionine (M, 63K), qui possède de fortes homologies de séquence avec la protéine «heat-shock» groEL d'Escherichia coli. L'absence de symbionine dans l'hémolymphe d'aphides traités par des antibiotiques conduit à une rapide dégradation des particules virales et de leur pouvoir infectieux.


Key words: persistent virus / endosymbiotic bacteria / symbionin

Mots clés : virus persistant / bactérie endosymbiotique / symbionine