【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣】那些真菌DNA病毒(2)

?Genomoviridae: a new familyof widespread single-stranded DNA viruses(Krupovic et al., 2016)

簡介

文章介紹了一個新的侵染真核生物的ssDNA病毒家族,叫做Genomoviridae?(sigil: Ge- for?geminivirus-like, nomo- for?nomovement protein),目前只有一個Gemycirularvirus?(Gemini-like?myco-infectingcircular virus)屬,該屬目前確定已鑒定的病毒是核盤菌的Sclerotinia sclerotiorum hypovirulence-associated DNA virus 1(SsHADV-1) (Yu et al., 2010)。所以目前這個病毒家族只有SsHADV-1一個病毒(詳情見【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣】那些DNA真菌病毒)。

然而在環(huán)境,植物,動物等樣品中都發(fā)現(xiàn)了與SsHADV-1相似的ssDNA病毒基因組。說明這個家族的存在十分廣泛(只是檢測到了基因組而已,并沒有像上一篇文章做的那么深入,可能沒有分離病毒粒子,全基因組測序等)。

ssDNA病毒

ssDNA病毒寄主范圍廣,目前ssDNA病毒分為12個不同類群,11個家族和1個未歸類的屬。這個綜述主要介紹Genomoviridae家族和其相似的病毒。

目前為止SsHADV-1是唯一已知的侵染真菌的ssDNA病毒,其特性是病毒粒子可以在胞外傳播(是否可以聯(lián)想,有CP的真菌病毒都有這樣的潛力?;蛘哂械恼婢《炯易迮c植物,動物病毒相似度很高,就也能體外侵染。我的top15 mycoviruses里面會不會存在類似潛力的病毒),這樣很方便的可以通過噴灑施用。但是研究發(fā)現(xiàn)該病毒寄主范圍很?。ㄖ饕刚婢≡髞砥渌麑?shí)驗(yàn)室,從環(huán)境樣本和昆蟲中也分離出來了SsHADV-1。

SsHADV-1-like viruses

人們從各種地方都發(fā)現(xiàn)了SsHADV-1-like viruses,測序發(fā)現(xiàn)它們編碼同源的Rep和CP,構(gòu)建進(jìn)化樹也在同一支?;赗ep構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹表明SsHADV-1和其相似病毒組成了一個很完美的單系進(jìn)化分支,與geminiviruses關(guān)系最近(這兩個病毒的粒子結(jié)構(gòu)不同,且SdHADV-1缺少運(yùn)動蛋白,而在geminiviruses中是必需的)。不同于Rep,SsHADV-1的CP與geminiviruses并不表現(xiàn)明顯的親緣性。

然后列了長達(dá)五頁的表格,多數(shù)寄主是動物(我想可能是它體外侵染能力的一個側(cè)面證明吧)。


(Yu et al., 2013)Extracellular transmission of a DNA mycovirus and its use as a naturalfungicide

簡介

真菌病毒一般沒有體外生活史,不能以病毒粒子形式侵染,因此極大程度限制了它作為生防制劑的使用。而我們發(fā)現(xiàn)了SsHADV-1居然可以了。從感染的真菌中提取的病毒粒子可以直接侵染PDA培養(yǎng)基上無毒的核盤菌菌絲,或者噴灑在葉片上抑制病害蔓延。大田條件下也有很好的效果。病毒粒子在葉片上存活時間可達(dá)10-15d,該病毒寄主范圍很小且不能感染植物或在植物細(xì)胞中移動。

Extracellular Transmission ofSsHADV-1

病毒粒子與真菌原生質(zhì)體或者菌絲體混合,沒有PEG介導(dǎo)下,病毒的侵染效率已經(jīng)很高。直接施用在培養(yǎng)了核盤菌的PDA上也可以造成侵染。以上實(shí)驗(yàn)中病毒粒子的接種濃度是0.05mg/ml。提取的DNA沒有侵染能力。

核盤菌在田間情況復(fù)雜,比較容易產(chǎn)生營養(yǎng)不親和的群體。實(shí)驗(yàn)分離了田間的幾種營養(yǎng)不親和的核盤菌,發(fā)現(xiàn)這個病毒都可以侵染(畢竟有體外入侵途徑,不僅僅依賴于傳統(tǒng)的水平和豎直傳播,營養(yǎng)不親和的限制幾乎沒有)。

SsHADV-1 Inhibits Plant Infectionby S. sclerotiorum.

病毒對植物抵抗核盤菌有很好保護(hù)(或預(yù)防)作用。病毒粒子溶液稀釋到100–500μg/mL時,保護(hù)效果仍然顯著。從實(shí)驗(yàn)植物上分離的核盤菌表現(xiàn)衰弱,所以病毒是通過侵染了真菌,造成真菌衰弱,進(jìn)而對植物起保護(hù)作用。

SsHADV-1 Suppresses Expansion ofLesions Induced by S. sclerotiorum

病毒對已發(fā)病植物上病斑蔓延有抑制作用,即治療效果也比較好。還有大田實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,施用病毒可以降低發(fā)病率和病情指數(shù)。

Extracellular Transmission ofSsHADV-1 to Different Sclerotinia Species.

SsHADV-1還可以侵染Sclerotiniaminor 3-4-1和of Sclerotinia nivalis Let-19。但是其他真菌都失敗了,直接混合失敗,PEG介導(dǎo)轉(zhuǎn)化也不行。說明寄主范圍窄,但是同時也說明施用時靶向性高,安全性好。

Stability and Biosafety ofSsHADV-1

這里的安全性主要針對植物。處理植物健康和受傷的葉片,發(fā)現(xiàn)在受傷葉片上10d后,在健康葉片上15d后仍可檢測到病毒。并且葉片樣本中沒有病毒DNA,說明不可在植物中復(fù)制。

檢測在植物中復(fù)制采用的是FISH(熒光原位雜交(Fluorescence in situ hybridization))技術(shù),CP生物素化探針,DAPI為對照,圖像直觀。


參考文獻(xiàn)

Krupovic, M.,Ghabrial, S.A., Jiang, D., and Varsani, A. (2016) Genomoviridae: a new familyof widespread single-stranded DNA viruses.?Archivesof virology?161: 2633-2643.

Yu, X., Li, B., Fu, Y., Xie, J.,Cheng, J., Ghabrial, S.A. et al. (2013) Extracellular transmission of a DNAmycovirus and its use as a natural fungicide.?Proceedings of the national academy of sciences?110: 1452-1457.

Yu, X., Li, B., Fu, Y., Jiang,D., Ghabrial, S.A., Li, G. et al. (2010) A geminivirus-related DNA mycovirusthat confers hypovirulence to a plant pathogenic fungus.?Proceedings of the National Academy of Sciences?107: 8387-8392.

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