Why do viruses make aphids winged?

Insect Mol Biol. 2023 Dec;32(6):575-582. doi: 10.1111/imb.12860. Epub 2023 May 27.

Abstract

Aphids are hosts to diverse viruses and are important vectors of plant pathogens. The spread of viruses is heavily influenced by aphid movement and behaviour. Consequently, wing plasticity (where individuals can be winged or wingless depending on environmental conditions) is an important factor in the spread of aphid-associated viruses. We review several fascinating systems where aphid-vectored plant viruses interact with aphid wing plasticity, both indirectly by manipulating plant physiology and directly through molecular interactions with plasticity pathways. We also cover recent examples where aphid-specific viruses and endogenous viral elements within aphid genomes influence wing formation. We discuss why unrelated viruses with different transmission modes have convergently evolved to manipulate wing formation in aphids and whether this is advantageous for both host and virus. We argue that interactions with viruses are likely shaping the evolution of wing plasticity within and across aphid species, and we discuss the potential importance of these findings for aphid biocontrol.

Los áfidos albergan diversos virus y son vectores de importantes patógenos de plantas. La propagación de virus está fuertemente influenciada por el movimiento y el comportamiento de los áfidos. En consecuencia, la plasticidad de las alas (en la cual algunos individuos desarrollan alas dependiendo de las condiciones ambientales) es un factor importante en la propagación viral asociada a los áfidos. En este documento revisamos varios ejemplos fascinantes en los que virus de plantas transmitidos por áfidos interactúan con la plasticidad fenotípica de las alas, indirectamente manipulando la fisiología de la planta y directamente a través de interacciones moleculares con los mecanismos de plasticidad fenotípica del áfido. También describimos ejemplos recientes que demuestran como algunos virus específicos de áfidos y elementos virales endógenos localizados en los genomas de áfidos influyen en la formación de alas. Últimamente, discutimos por qué virus no relacionados con diferentes modos de transmisión han evolucionado convergentemente para manipular la formación de alas en áfidos y si este fenómeno es beneficioso para el insecto y el virus. Nosotros objetamos que las interacciones con virus están probablemente influenciando la evolución intra- e interespecífica de la plasticidad de las alas en áfidos, y discutimos el potencial de estos hallazgos para el control biológico de los áfidos.

Keywords: aphids; biocontrol; plasticity; viruses.

Publication types

  • Review
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.

MeSH terms

  • Animals
  • Aphids* / physiology
  • Humans
  • Viruses*
  • Wings, Animal