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植物 DNA 蕴藏病毒“化石”,反映 3 亿年的进化史
对 93 个植物基因组的分析揭示了超过 47,000 个来自花茎病毒科的古代病毒“化石”,揭示了 35 个新谱系和 3 亿年的共同进化。
来源:Scientific Inquirer由 INRAE 和 CIRAD 研究人员组成的国际团队通过探索植物基因组来寻找病毒的分子化石,回答了一个有趣的问题。在感染过程中,某些病毒的基因组片段可能会嵌入宿主的染色体中。这些内源病毒元件可以代代相传数百万年,作为植物病毒感染的进化记录。
研究小组重点关注植物病毒科花茎病毒科,该病毒科以作为进化上持久的内源元件嵌入宿主基因组而闻名。研究人员分析了陆地植物所有主要谱系的 93 个代表性物种的基因组,包括苔藓、石松植物、蕨类植物、针叶树和开花植物。他们鉴定出超过 47,000 个由花茎病毒科成员留下的内源性病毒元件。研究结果表明,花茎病毒科病毒感染了极其广泛的维管植物宿主,从石松植物到开花植物。研究人员还发现,该家族内的病毒多样性被大大低估了。他们的工作揭示了花茎病毒科中存在 35 个以前未描述的分类簇,其中包括仅在某些针叶树中发现的新描述的分支。
当研究人员将花茎病毒科病毒的进化史与其植物宿主的进化史进行比较时,他们发现几个病毒分类簇似乎“与维管植物共同进化了数亿年”。然而,这种关系并不总是线性的。相反,它们的共同历史很复杂:有时病毒会更换宿主,有时它们会灭绝。一些灭绝事件可能与二叠纪晚期(2.52亿年前)和白垩纪晚期(6600万年前)的大规模灭绝事件有关。这些事件重塑了陆地生态系统,导致物种消失和新生态位的产生。
这项工作强调了植物基因组作为“病毒进化的自然记录”的巨大价值。研究人员可以利用古代感染留下的痕迹来阐明植物与其病毒之间持久的相互作用,以及病毒机械地适应生态系统变化的方式。
期刊:PLOS 病原体
DOI:10.1371/journal.ppat.1014340
文章标题:内源病毒元素追溯花茎病毒科的古老起源和早期进化
发布日期:2026年6月26日
特色图片来源:Madison Inouye/Pexels
来源:EurekAlert
