花粉粒攜帶數百種植物病毒

由於農業活動,“性傳播”植物病毒可能正在增加

Honeybee visits a California golden poppy.

蜜蜂拜訪加州金罌粟。

蘇米科·斯科特/Getty Images

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春風中飄揚的不僅僅是花粉。正如某些人類病毒在人類繁殖時傳播一樣,植物病毒可以利用花粉從一朵花搭便車到另一朵花。《自然通訊》雜誌上的一項研究表明,花粉傳播的病毒數量非常多——並暗示人類活動可能有助於它們的傳播。

匹茲堡大學進化生態學家蒂亞-林恩·阿什曼和她的同事使用基因測序技術對來自四種不同環境的野花花粉上的病毒進行了編目:加利福尼亞草原、加利福尼亞海岸、賓夕法尼亞州的一個農業區和阿巴拉契亞山脈。該團隊發現了22種已知病毒——其中一些對農作物有嚴重影響。他們還發現了數百種科學家從未見過的病毒的證據。

佛羅里達大學植物病毒學家阿米特·列維說,這些發現與微生物學的研究結果相符,他沒有參與這項研究:“到處都有比我們預期的多得多的病毒。”


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該團隊還發現了一個有趣的關聯。來自農業地點的花朵攜帶了來自 100 多種不同病毒的基因組片段,而來自加利福尼亞草原(在研究區域中人類活動最少的地區)的花朵僅攜帶約十幾種。其他地點的病毒多樣性處於中間水平。研究人員推測,農田中植物的同質性可能會鼓勵更多病毒在這些區域棲息——一旦病毒進化到感染農作物,它就會找到許多相容的宿主。

儘管這種聯絡是初步的,但列維表示,工業化農業可能會滋生植物病原體是有道理的。由於植物緊密地聚集在一起,“農作物之間沒有社交距離。”

阿什曼想知道,農民經常飼養的蜜蜂是否也會加劇農業地區植物病毒的傳播。蜜蜂不像大多數本地蜜蜂那樣挑剔要訪問哪些植物,可能會在野花和農作物之間傳播病毒。

內布拉斯加-林肯大學的病毒學家赫爾南·加西亞-魯伊斯沒有參與這項新研究,他說這項研究引起了他的注意,因為作者甚至在看起來沒有生病的植物中也發現了大量的病毒。但是,如果這些微生物從野生植物傳播到農作物,它們可能並非如此良性。加西亞-魯伊斯引用了甘蔗花葉病毒——一種嚴重的甘蔗和玉米病原體,在作物季節之間隱藏在野生草中。“一旦玉米可用,昆蟲就會將病毒轉移回玉米,”他說。

阿什曼同意,重要的是要了解病毒對各種植物的影響,特別是如果人類正在鼓勵病毒從自然棲息地傳播到農業再傳播回來。作為一個科學假設,她發現這種前景“令人興奮”——但也“可能令人恐懼”。

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