研究追溯鼓病毒起源:或早于上一个冰河时代

在人类开展农作物栽培或进行跨洲航行之前,一类植物病毒可能已在欧亚大陆的野生植物中演化。发表在《植物病害》杂志上的一项国际研究指出,现代鼓病毒(Tymovirus)的共同祖先很可能早于上一个冰河时代出现,为理解植物病害的长期演化历史提供了新的线索。

鼓病毒对作物与生态系统的影响

研究介绍,鼓病毒主要感染双子叶植物,通常由食叶甲虫传播,也可通过种子或植物直接接触传播。在欧亚大陆及美洲部分地区,这类病毒既可感染野生植物,也会侵染农作物,造成多种经济作物病害,包括多种栽培的油料和蔬菜十字花科作物,以及茄科作物如马铃薯、番茄、烟草和茄子。相关病毒还可感染非洲、东南亚和澳大利亚的豆科植物。由于其宿主涵盖栽培植物与野生物种,病毒传播对农业生产与自然生态系统均可能产生影响。

系统发育分析重建演化时间与路径

该研究由澳大利亚国立大学名誉教授 Adrian J. Gibbs 领衔的国际团队完成。研究人员对109种鼓病毒开展系统发育分析与基因组测序,以重建其演化关系,并据此估算该病毒类群出现的时间与地点。研究中新增测序的鼓病毒分离株多来自历史病毒培养收藏。

结果:起源或早于冰河时代,近代人类活动推动扩散

研究结果显示,所有已知鼓病毒的最近共同祖先存在于上一个冰河时代之前;其中一些病毒谱系可能约在1.5万年前抵达美洲。与此同时,目前分布于多个大陆的少数鼓病毒,研究认为其全球传播更可能发生在较近时期,主要集中在过去两个世纪,并与国际贸易及农业交流扩展相伴。

研究还对病毒基因的演化特征进行了比较。结果显示,负责病毒复制与保护结构的基因受到较强的稳定进化压力,而负责病毒在植物细胞间移动的基因进化速度更快。研究人员指出,这种差异可能与病毒适应新的植物宿主(包括经济作物)有关。

跨地区、跨世代团队协作

研究团队成员来自南美、欧洲、中东和澳大拉西亚,结合现代基因组测序与病毒群体遗传学方法,并吸收了长期植物病毒研究积累。论文第一作者 Adrian J. Gibbs 曾于1966年发表早期描述安第斯鼓病毒的研究之一;另有研究者自20世纪70年代起持续开展安第斯马铃薯病毒相关研究。

研究意义:为植物健康与生物安全提供线索

研究人员表示,厘清鼓病毒的起源与传播路径,有助于在植物、种子与农产品跨洲流动加速的背景下识别潜在风险。研究同时指出,尽管部分作物病毒的演化根源可追溯至由冰川与史前生态系统塑造的时期,但近几个世纪的人类活动在塑造其现代分布方面发挥了重要作用。相关发现可为病毒演化研究以及植物健康与生物安全机构的风险评估提供参考。


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