北马其顿无花果中首次报道无花果花叶病毒和无花果叶斑驳相关病毒1的发现及其系统进化分析

《Journal of Plant Pathology》:First report of fig mosaic virus and fig leaf mottle-associated virus 1 in Ficus carica in North Macedonia

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Journal of Plant Pathology 2

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  本研究针对北马其顿地区无花果栽培中潜在的病毒病威胁,首次系统开展了无花果主要病毒(FMV、FLMaV-1、FMMaV)的分子检测。通过RT-PCR技术,研究人员在本地无花果种群中成功鉴定出FMV和FLMaV-1病毒,明确了其系统进化地位,为该国无花果种质资源保护与产业健康发展提供了关键科学依据。

  
在地中海地区悠久的农业历史中,无花果(Ficus carica L.)以其独特的风味和营养价值占据着重要地位。北马其顿作为该地区的一部分,其无花果栽培主要依赖于长期自然形成的本地种群。这些种群在缺乏系统选育和分类管理的情况下,长期处于自然生长状态,这使得它们对病虫害,特别是病毒性疾病的侵袭可能更为脆弱。无花果病毒病,如由无花果花叶病毒(Fig mosaic virus, FMV)等引起的病害,常导致叶片出现花叶、褪绿、黄斑和畸形等症状,严重影响果树的光合作用、生长发育及果实品质,对无花果产业的可持续发展和宝贵的遗传资源构成潜在威胁。然而,在北马其顿,关于侵染无花果的病毒种类及其分布情况,此前尚缺乏系统的科学研究数据,这为当地的果树健康管理和种质资源保护带来了不确定性。
为了填补这一知识空白,评估北马其顿无花果种植的植物检疫风险,由Darko Jevremovi?和Katerina Bandjo Oreshkovikj等研究人员合作,在该国首次开展了针对主要无花果病毒的分子检测与鉴定研究。这项研究结果正式发表于植物病理学领域的专业期刊《Journal of Plant Pathology》上。
研究人员为开展此项研究,主要应用了几个关键技术方法。首先,于2024年从北马其顿的斯科普里和博格丹奇两个地点共采集了20份无花果叶片样本。随后,采用CTAB法从新鲜叶片中提取总核酸。核心检测技术为逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR),他们使用了针对FMV、FLMaV-1和FMMaV(Fig mild mottle-associated virus)的属特异性或病毒特异性引物进行扩增。最后,对获得的阳性PCR产物进行了测序验证,并将序列提交至GenBank数据库,同时进行了核苷酸序列同源性比对分析,以确定病毒分离株的系统进化关系。
FMV和FLMaV-1的检测与鉴定
研究团队利用针对FMV核蛋白基因设计的引物EMARAVGP和E5进行RT-PCR检测。结果显示,在来自博格丹奇地区的两份表现出花叶和褪绿症状的样本中,成功扩增出了预期大小的DNA片段,证实了FMV的存在。为了进一步验证检测结果的可靠性,研究人员对这些扩增产物进行了测序,并将获得的核苷酸序列在GenBank数据库中进行了登记, accession Nos. PV766017 和 PV766018。序列分析表明,这两个北马其顿的FMV分离株与来自哥斯达黎加(登录号KP796424)和希腊(登录号MT122759)的分离株具有最高的核苷酸同源性,分别为93.67%和93.0%,这为了解该病毒可能的传播路径和遗传多样性提供了线索。
在FLMaV-1的检测方面,研究人员首先使用N17引物进行RT-PCR,在来自博格丹奇的一份样本中扩增出了一条预期大小为350 bp的片段,初步表明FLMaV-1的感染。为了确证这一结果,他们又使用了病毒特异性的LM1-Hel引物进行了额外的RT-PCR检测,结果同样为阳性。对该扩增子进行测序后,序列被存入GenBank(登录号PV766019)。核苷酸同源性比较发现,该北马其顿FLMaV-1分离株与来自黑山(登录号KU198383)和伊朗(登录号MG407556)的分离株亲缘关系最近,核苷酸一致性达到92.57%。
FMMaV检测结果
与研究的主要发现相反,当使用LM3引物对全部样本进行FMMaV检测时,所有RT-PCR结果均为阴性。这表明,在所调查的北马其顿无花果样本中,并未发现FMMaV的感染,或者其流行率低于本研究样本的检测范围。
综上所述,本研究通过系统的分子检测技术,首次在北马其顿的无花果树上确认了无花果花叶病毒(FMV)和无花果叶斑驳相关病毒1(FLMaV-1)的侵染。值得注意的是,大部分采集的叶片样本并未表现出明显的病毒病症状,这意味着病毒可能在当地无花果种群中存在潜伏感染,这增加了病毒在未被察觉的情况下通过繁殖材料传播的风险。对病毒分离株的序列分析揭示了它们与来自欧洲(希腊、黑山)以及其他大洲(哥斯达黎加、伊朗)的分离株具有较高的同源性,暗示了这些病毒可能具有广泛的分布和复杂的传播历史。
本研究的结论具有重要的理论和实践意义。在理论上,它首次揭示了北马其顿无花果病毒病的病原种类,丰富了该地区植物病毒病的本底资料,并为研究FMV和FLMaV-1的遗传进化、地理分布和传播机制提供了新的序列信息和地理隔离。在实践上,这一发现为北马其顿敲响了植物检疫的警钟。研究表明,即使是当地长期自然生长的、看似健康的无花果种群,也可能携带并传播这些具有经济重要性的病毒。这对于依赖本地遗传资源进行无花果产业未来发展的北马其顿而言,是一个不容忽视的潜在风险。因此,该研究结果强烈建议当地农业部门和管理机构应将无花果病毒病的监测纳入常规植物检疫项目,加强对无花果繁殖材料(如插条、嫁接苗)的健康认证,以防止病毒病的进一步扩散,保护宝贵的本地无花果遗传资源,确保无花果产业的健康与可持续发展。这项工作为制定科学的无花果病毒防控策略奠定了坚实的基础,对保障区域农业生物安全和果树产业竞争力具有深远影响。
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