病媒昆蟲研究室 蔡志偉老師

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病媒昆蟲研究室的主持人為本系新任教師蔡志偉博士。蔡老師畢業於本校植物病蟲害學系昆蟲組,先後於臺大取得學士與碩士學位。2001年赴美國俄亥俄州立大學昆蟲學系攻讀博士,於2006年以病媒昆蟲植物病毒的相互作用之研究取得博士學位。取得博士學位之後,轉赴加州大學伯克萊分校進行病媒傳播及微生物生態學之研究。20092月蔡老師返國加入本系教學及研究陣容。目前病媒昆蟲研究室的研究主題為動植物病原之病媒傳播,歡迎對病媒研究有興趣、具研究熱忱的同學加入我們的團隊。

許多動物和植物病毒都是利用昆蟲作為傳播媒介,尤其是植物病毒,超過百分之七十的病毒種類經由病媒 (大部分為昆蟲) 傳播。因為植物不像動物可以自由行動,所以病媒傳播是植物病毒延續與流行病發生之重要因子。防治蟲媒疾病必先對付其病媒昆蟲,缺乏對病毒與昆蟲的相互作用之了解,我們便無法有效地控制昆蟲媒介的動植物疫病。深入研究病毒與昆蟲的相互作用,或許可以協助我們發展新的防治策略,保護人類、牲畜和農作物免於蟲媒疾病的威脅。

一直以來,蔡老師把研究重心放在感染果蠅的病毒與昆蟲傳播的植物病毒,探討昆蟲與病毒之間的相互作用及病媒傳播的機制。這一方面的研究必須從昆蟲學、病理學、細胞學、遺傳學、生態學和流行病學等不同角度切入。我們利用許多分子生物技術來研究這一跨領域的課題。以下簡短地描述我們的主要研究成果

 

1.    彈狀病毒 (rhabdovirus) 與寄主之間的相互作用:Sigma彈狀病毒 (Sigma rhabdovirus) 僅感染一些種類的果蠅,此病毒是經由母親透過生殖細胞傳遞給子女。我們利用DNA microarrayquantitative RT-PCR研究果蠅對Sigma病毒感染的分子反應。Sigma病毒的感染誘導果蠅肽聚醣受器和一些抗微生物胜肽的基因表現。與果蠅對抗果蠅C病毒 (DCV) 和果蠅X病毒 (DXV) 的免疫反應相比較,結果發現果蠅對抗Sigma病毒的免疫反應與果蠅對抗DCVDXV的反應大大地不同。分析結果顯示果蠅的免疫系統或許可以識別不同類型的病毒感染。

 

2.    彈狀病毒的功能性基因體學:許多彈狀病毒感染人類、牲畜和農作物,其中狂犬病病毒是最為人熟知的一種。我們對昆蟲傳播的植物彈狀病毒感興趣,因為它們能夠在兩種不同的寄主內複製:即植物和昆蟲。利用植物彈狀病毒作為研究材料,可以避免研究人員感染動物病毒的風險。我們完成了兩種植物彈狀病毒的基因體定序和分析,並利用細胞內定位 (cellular localization) 實驗進行基因的功能性分析。結果顯示許多病毒基因產物聚集於昆蟲與植物的細胞核中。我們更進一步運用RNA干擾技術探討病毒蛋白進入細胞核的機制。

 

3.    葡萄捲葉病毒的傳播生學:葡萄捲葉病普遍地發生在全球主要的葡萄種植區。葡萄捲葉病毒的感染對植株健康和葡萄產量有很大的影響。越來越多的證據顯示,介殼蟲的傳播造成此一疾病在田間的蔓延。我們研究病毒如何傳播有哪些因素影響傳播效率、昆蟲和病毒的相互作用與疾病傳播之關聯性。我們分析介殼蟲傳播葡萄捲葉病毒的重要參數,結果表明介殼蟲傳播葡萄捲葉病毒為一種半持續 (semi-persistent) 的傳播方式。病毒傳播在幾個小時內發生,傳播效率隨昆蟲取食時間的增加而增加,並且介殼蟲會在獲得病毒後的短時間內失去傳播病毒的能力。另外,我們也分析葡萄捲葉病毒的季節性消長與介殼蟲的族群動態,期以釐清病媒昆蟲對此疾病蔓延的影響。

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