土耳其首次在芦苇中鉴定出大麦黄矮病毒-PAS:揭示病毒传播新风险

《Journal of Plant Pathology》:First report of barley yellow dwarf virus-PAS in Phragmites australis (common reed) in Türkiye

【字体: 时间:2026年02月21日 来源:Journal of Plant Pathology 2

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  本研究针对芦苇(Phragmites australis)作为病毒储存库的潜在风险展开调查。研究人员在土耳其泰基尔达省采集了42份表现出黄化花叶和褪绿症状的芦苇叶片样本,通过RT-PCR和基因测序技术,首次在全球范围内在芦苇中鉴定出大麦黄矮病毒PAS(BYDV PAS)。该发现对理解谷物病毒(如BYDV)的流行病学具有重要意义,提示芦苇可能成为病毒传播的潜在“桥梁”。

  
在水草丰茂的湿地,遍布全球的芦苇(Phragmites australis)不仅是生态系统的组成部分,也被人类用作建筑材料、净水工具,甚至制作乐器。然而,这种生命力旺盛的植物也可能隐藏着不为人知的威胁。对于农学家和植物病理学家而言,芦苇因其入侵性和快速扩张的特性,被怀疑可能是田间重要作物病毒的天然“避难所”和“中转站”。先前的研究已证实,芦苇是多种谷物病毒的自然宿主,例如玉米矮花叶病毒(MDMV)和甘蔗花叶病毒(SCMV),而在土耳其,大麦黄矮病毒PAV(BYDV PAV)也早已在芦苇中被发现。那么,另一种重要的病毒——大麦黄矮病毒PAS(BYDV PAS),是否也已悄然潜入芦苇丛中?这个问题悬而未决,因为尽管BYDV PAS已在土耳其的玉米上被报告,但在芦苇乃至全球的其它水生禾本科植物中,此前从未有其踪迹的报告。解答这个问题,对于评估病毒向重要粮食作物传播的风险、完善病毒流行病学认知至关重要。为此,研究人员在土耳其的泰基尔达省(Trakya地区)展开了一项调查,并将成果发表于《Journal of Plant Pathology》。
为验证芦苇中是否存在BYDV PAS,研究人员运用了逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和基因测序技术。他们从该地区采集了42份表现出黄化花叶和褪绿症状的芦苇叶片样本,使用商业试剂盒提取总核糖核酸(RNA)。
研究结果
BYDV PAS的检测与鉴定
研究人员使用针对病毒外壳蛋白(Coat Protein, CP)基因的特异性引物对全部42份样品进行RT-PCR检测。结果显示,其中5份芦苇样本呈阳性,表明存在BYDV PAS。为确证此发现,他们又设计了针对病毒依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)基因的引物进行二次扩增。
基因序列分析与同源性比较
研究人员对一个CP基因扩增片段(来自TR-12分离物)和三个RdRp基因扩增片段(分别来自TR-14, TR-15, TR-16分离物)进行了测序,并将部分序列提交至GenBank数据库。序列比对分析显示,TR-12分离物的CP基因序列与来自美国、爱沙尼亚和土耳其的已知BYDV PAS分离物具有97.01%至100%的核苷酸序列同源性。而TR-14, TR-15, TR-16三个分离物的RdRp基因序列,则分别与澳大利亚、爱沙尼亚和土耳其的分离物享有88.39%, 91.47% 和 99.63%的核苷酸序列同源性。这些数据为病毒的身份提供了分子层面的确凿证据。
结论与意义
本项研究首次在全球范围内报告了芦苇作为大麦黄矮病毒PAS(BYDV PAS)的自然宿主。这一发现具有重要的科学意义和实际价值。它证实了芦苇这种广泛分布且具有入侵性的水生禾本科植物,可以携带对谷物生产构成严重威胁的BYDV PAS病毒。这意味着,在自然生态系统中,芦苇可能作为该病毒的储存库或“桥梁宿主”,在病毒流行病学中扮演关键角色。当地或周边区域种植的玉米、大麦等禾谷类作物,可能因此面临更高的病毒暴露和感染风险。该研究拓宽了我们对BYDV PAS宿主范围的认识,强调了在病毒监测和病害防控策略中,必须将野生水生禾本科植物纳入考量。未来需要进一步研究BYDV PAS在芦苇与栽培作物之间的传播动力学、介体(如蚜虫)的传毒效率,以及该病毒在不同宿主中的致病性,以更全面地评估其潜在的农业威胁并制定有效的管理措施。
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