在拟南芥中发现新的病毒

在世界范围内研究最广泛的植物物种拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 中发现了一种以前未知的病毒。乌得勒支大学和瓦赫宁根大学与研究中心的研究人员发现了这种病毒的存在,可能对研究项目产生深远的影响。在科学杂志《新植物学家》的一篇文章中,研究人员建议植物科学家在将它们用于实验之前,先筛选它们的种子中是否存在病毒。

具有高度传染性

研究人员进行了几项实验,以深入了解病毒如何影响植物。发现受感染的植物含有略少的叶绿素,并且能够更好地耐受干旱。由于该病毒不会引起任何其他明显症状,研究人员将其命名为拟南芥潜伏病毒Arabidopsis latent virus 1 (ArLV1)。

研究人员发现该病毒具有高度传染性:40% 的从受感染种子中生长出来的植物本身对该病毒呈阳性反应。研究人员还设法将病毒从受感染的个体传播到健康个体。

Ava Verhoeven 博士与拟南芥在实验室。图源:Laura Dijkhuizen。

数据集的污染

但是如何检测出没有明显症状的病毒呢?当研究人员试图分析几个拟南芥的 RNA 时,就浮出了水面。相比较其他,RNA分子在蛋白质生产中起着重要作用。

乌特勒支大学研究员 Ava Verhoeven 博士几年前曾在瓦赫宁根研究病毒感染的 RNA 数据集中有过工作经验,他或多或少偶然发现乌得勒支数据集中存在与瓦赫宁根数据集类似的问题。 Verhoeven:“在这两个数据集中,事实证明,在某些样本中,超过 90% 的 RNA 不是来自拟南芥,而是来自其他东西。在瓦赫宁根,这个未知的 RNA 已经与大型数据库中的 RNA 进行了比较。 “然后很明显,RNA 肯定是来自未知病毒。当我们将乌特勒支数据集中的未知 RNA 与瓦赫宁根的病毒 RNA 进行比较时,结果证明它来自同一种未知病毒。”

全球范围的发生

瓦赫宁根的研究人员随后决定查看是否也能在其他研究人员线上发布的数据集中找到该病毒。他们在 8.5% 的数据集和近 25% 的可用的不同拟南芥中发现了该病毒的完整 RNA,表明该病毒已经在全球范围内传播。

劳神伤财

这就是为什么 Verhoeven 确信该病毒不仅在乌特勒支和瓦赫宁根造成了无法使用的数据集。 “拟南芥是典型的植物,”Verhoeven 说。 “现在我们的出版物已经发布,许多研究人员与我们联系,告诉我们他们认识到了数据集的问题。但他们只是不知道这是由这种病毒引起的。”

“包含很少植物 RNA 的 RNA 数据集很容易被认定失败。结果通常不会公布,因此其他研究人员无法在网上找到。这就是病毒始终隐藏的原因,尽管它很普遍。所以“感染”数据集的实际百分比可能远高于 8.5%。创建这些数据集确实花费了大量时间和金钱,而病毒的存在更浪费工作和钱财。”

筛选所有植物

通过测试来自荷兰和西班牙的野生植物,研究人员发现该病毒也存在于野外。意味着该病毒很可能已经在野外的拟南芥植物中传播了一段时间,并在某个时候进入了实验室。研究人员经常交换拟南芥种子的情况使病毒很容易传播。

Verhoeven 及其同事建议研究人员在创建大型数据集之前筛选他们的拟南芥种子中是否存在病毒。 Verhoeven:“当然你不会希望研究中使用的植物中存在病毒。不仅因为它可能会产生无法使用的数据集,而且因为病毒可能会以未知的方式影响植物。这就是为什么我们已经提供了一个操作手册,使任何研究人员都可以轻松地检测到他们的植物中是否存在病毒。”

更多信息:

Utrecht University
www.uu.nl     

 

Arabidopsis latent virus 1, a comovirus widely spread in Arabidopsis thaliana collections. Ava Verhoeven,Karen J. Kloth,Anne Kupczok,Geert H. Oymans,Janna Damen,Karin Rijnsburger,Zhang Jiang,Cas Deelen,Rashmi Sasidharan,Martijn van Zanten,René A. A. van der Vlugt. New Phytologist, 8 September 2022. https://doi.org/10.1111/nph.18466


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