在人工培养基和枯木中,Heterobasidion annosum菌株对两种分节病毒和Ourmia-Likevirus的共同感染具有耐受性
《Forest Pathology》:Tolerance Against Co-Infection of Two Partitiviruses and Ourmia-Likevirus Is Common Among Heterobasidion annosum Strains on Artificial Media and in Dead Wood
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年10月28日
来源:Forest Pathology 1
编辑推荐:
分节病毒HetPV13-an1和HetPV15-pa1对赫沃巴西迪翁菌(H. annosum)菌株在人工培养基和天然云杉木片上的生长影响研究表明,单次或双重感染未显著抑制其在MEA plates上的生长,部分菌株生长速率甚至略有提升。然而在木片实验中,双重感染组更常归类为生长最快群体,提示病毒可能通过非竞争性生长条件促进宿主生长。研究强调需在生态相关条件下进一步验证这些病毒作为生物防治剂的应用潜力。
在自然界中,真菌与病毒之间的相互作用是生态系统中一个复杂而重要的研究领域。真菌病毒(mycoviruses)是一类感染真菌的病毒,它们通常对宿主的生长、繁殖和致病性产生影响。这些影响可以是负面的,例如降低真菌的生长速度或致病能力,也可以是正面的,如促进生长或增强宿主的生物控制能力。研究这些病毒在不同宿主菌株中的作用,不仅有助于理解真菌病毒的生态功能,也为开发基于病毒的生物防治手段提供了理论依据。
在本研究中,科学家们关注的是两种真菌病毒——HetPV13-an1 和 HetPV15-pa1,它们对宿主菌株 *Heterobasidion annosum* 的影响。*H. annosum* 是一种重要的森林病原真菌,能够感染多种针叶树和阔叶树,导致严重的树干腐烂和森林损失。近年来,研究人员发现一些真菌病毒具有抑制宿主生长的特性,即所谓的“减毒病毒”(hypovirulence),这些病毒可以用于控制 *H. annosum* 在森林中的扩散。然而,关于这些病毒在不同菌株中的作用以及它们的共感染效应,尚未有充分的实验数据支持。
为了更全面地了解 HetPV13-an1 和 HetPV15-pa1 的影响,本研究采用了两种实验方法:一种是在人工培养基(如马铃薯葡萄糖琼脂,MEA)上进行的菌株生长实验,另一种是在自然环境中进行的 Scots pine( Scots pine,即挪威云杉)木段上的生长实验。研究中使用的菌株均为芬兰地区收集的 *H. annosum* 株系,并且这些菌株已经被感染了不同的病毒类型。实验结果显示,尽管这些病毒在某些情况下被认为具有减毒特性,但在许多菌株中并未表现出显著的抑制作用,甚至在某些情况下略微促进了菌丝的生长。
在人工培养基的实验中,研究者发现,对于三种菌株而言,单个或双病毒感染并未对菌丝生长产生明显影响,而在另外三种菌株中,病毒感染反而导致了菌丝生长速度的增加。这一结果表明,真菌病毒对宿主的影响具有高度的菌株特异性,且可能受到生长环境、营养来源等因素的调控。例如,在某些菌株中,病毒可能通过干扰宿主的代谢过程,从而减缓其生长,而在其他菌株中,病毒可能通过增强某些生理活动,促进生长。这种差异性可能与宿主的基因表达模式有关,也可能是由于病毒与宿主之间复杂的相互作用网络所导致。
在 Scots pine 木段的实验中,研究者观察到,双病毒感染的菌株在生长速度上表现出更高的竞争力,相较于未感染病毒的菌株,其在木段中生长的距离更远。这一结果表明,尽管在实验室环境中病毒对宿主的抑制作用不明显,但在自然条件下,病毒的共感染可能对宿主的生长和扩散产生更显著的影响。这可能与木段中存在的一些环境因素有关,如营养物质的分布、湿度条件以及可能的宿主竞争等。
研究还发现,HetPV15-pa1 原本是在 *H. parviporum* 中发现的,因此科学家们推测它可能对 *H. annosum* 株系产生不同的影响。然而,实验结果显示,*H. annosum* 株系对 HetPV15-pa1 的耐受性较高,这意味着该病毒在新的宿主中并未表现出更强的致病性。这一发现与之前的假设相矛盾,表明病毒的宿主适应性可能在不同物种之间存在显著差异。
此外,研究还指出,某些真菌病毒可能在特定条件下增强宿主的致病能力,例如 NrV-L1( *Nectria radicidola* 的 L1 病毒)在感染后会增加其对人参根腐病的致病性。然而,这些增强效应通常发生在特定的环境条件下,如温度、湿度和宿主竞争等因素。因此,真菌病毒的效应并非绝对,而是受到多种因素的共同影响。
研究还强调,由于实验条件的限制,当前的实验设计无法完全反映病毒在自然环境中的长期影响。例如,实验中使用了充足的营养物质和无竞争的环境,这可能掩盖了病毒在自然森林系统中潜在的累积效应。因此,虽然本研究的结果表明 HetPV13-an1 和 HetPV15-pa1 在实验室条件下对 *H. annosum* 株系的抑制作用不明显,但在自然环境中,它们的效应可能更为复杂。
总体而言,本研究揭示了真菌病毒在不同宿主菌株中的作用具有高度的多样性,且这种作用可能受到多种因素的影响,包括宿主的基因表达、环境条件以及病毒之间的相互作用。研究结果表明,HetPV13-an1 和 HetPV15-pa1 在某些情况下可能对宿主的生长产生促进作用,而在其他情况下则可能表现出抑制效应。因此,这些病毒在生物防治中的应用需要更多的实验数据支持,尤其是在自然环境中的长期观察。
研究还提出了一些重要的问题,例如在人工实验条件下,真菌病毒的作用是否能够准确反映其在自然环境中的潜力。因此,未来的研究需要在更接近自然生态系统的环境中进行,以评估这些病毒对森林病害的实际控制效果。此外,研究还指出,病毒与宿主之间的相互作用网络非常复杂,可能需要进一步的基因组学和分子生物学研究来揭示其中的机制。
综上所述,本研究为理解真菌病毒在森林生态系统中的作用提供了新的视角,并强调了在不同环境条件下病毒效应的多样性。尽管 HetPV13-an1 和 HetPV15-pa1 在实验室条件下对 *H. annosum* 株系的抑制作用不明显,但在自然条件下,它们的效应可能更为显著。因此,未来的研究需要在更自然的环境中进行,以评估这些病毒在生物防治中的实际应用潜力。同时,研究还指出,真菌病毒的作用可能受到多种因素的影响,包括宿主的基因表达、环境条件以及病毒之间的相互作用,这些都需要进一步的探索和验证。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号