孙丽英教授团队在病毒跨界侵染取得新进展

近日，我室孙丽英教授课题组继2017、2019和2020年在《美国科学院院刊》PNAS上报道了植物病毒（CMV）、类病毒（HSVd）和真菌病毒（CHV1）跨界侵染植物与真菌后，再次在PNAS上发表了题为 “Identification of a negative-strand RNA virus with natural plant and fungal hosts” 的研究论文。该研究报道了一种新型跨界侵染植物与真菌的负单链RNA病毒Valsa mali negative-strand RNA virus 1（VmNSRV1）。博士研究生戴若银和已毕业博士生杨世安为并列第一作者，孙丽英教授和青岛农业大学植物保护学院Ida Bagus Andika教授为论文共同通讯作者。康振生教授和吴云锋教授也参与了该项研究。

长期进化过程中，病毒与宿主具有一定的选择性。随着病毒遗传变异或传播方式的改变，宿主范围也随之扩大。病毒不仅可以跨越种属屏障（cross species），甚至还有少数能跨越生物界（cross kingdom）侵染新的宿主。有研究发现病毒跨种/跨界侵染与传播造成了一些重要病毒病的暴发流行。因而，该现象是病毒学研究的热点和前沿。

本研究发现的新型真菌病毒VmNSRV1分离自苹果树腐烂病的病原菌（Valsa mali）。VmNSRV1侵染苹果树腐烂病菌后可导致其致病力显著下降，是一种新型、高效的生防真菌病毒。VmNSRV1基因组含有3条负单链RNA片段（RNA1、RNA2、RNA3），分别编码病毒RNA聚合酶（RNA dependent RNA polymerase, RdRp）、类运动蛋白（Movement like protein, MP-L）和核蛋白（Nucleoprotein, N）。根据病毒RdRp保守结构域进行系统发育分析, 发现该病毒与Phenuiviridae家族Laulavirus病毒属亲缘关系最近，暂时归为该属的新成员。有趣的是，VmNSRV1 RNA2编码了一种可定位于植物细胞胞间连丝、具有植物病毒运动蛋白功能的MP-L蛋白。研究发现VmNSRV1不仅可以系统性侵染植物（本氏烟和苹果幼苗），还能在植物与植物相关的病原真菌间双向传播。另外，对陕西省果园试验的139株苹果树叶片进行该病毒检测，有24株呈阳性。由此可见，在自然状态下，VmNSRV1在植物与病原真菌之间存在跨界侵染现象。鉴于VmNSRV1具有良好的生防潜力和胞外传播能力，该研究发明了“生防真菌病毒”喷施技术，将真菌胞外分泌的病毒粒子直接喷施在感病植株上，可有效抑制苹果树腐烂病病斑的扩展。此外，由VmNSRV1 RNA3编码的核衣壳N蛋白与真菌和植物细胞中的脂滴代谢相关，这可能是其跨界侵染真菌与植物的关键。

该研究不仅为植物真菌病害生物防治提供新策略，而且对植物、真菌病毒适应性与进化的理解具有重要意义。

病毒VmNSRV1生物学特征分析及跨界传播

该研究得到国家自然科学基金（31970163）项目资助支持。

论文链接：www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2319582121