由美国农业部农业研究服务中心(USDA Agricultural Research Service)的研究人员与康奈尔大学合作者发表在《植物病害》(Plant Disease)上的研究结果,挑战了关于该病毒在美国棉花中何时以及如何出现的长期假设。研究还展示了现代数据挖掘工具如何能揭示在病毒进入任何人视野之前很久收集的样本中潜藏的威胁。
“CLRDV(棉花卷叶相关病毒)于2017年正式检测到,因此当时的假设是它最近才进入美国,”爱荷华州立大学植物病理学、昆虫学与微生物学系助理教授、前康奈尔大学博士后研究员亚历杭德罗·奥尔梅多-贝拉德(Alejandro Olmedo-Velarde)表示。“我们的研究表明,该病毒实际上在那之前很久就已存在于美国的棉花带。我们在2006年密西西比州、2015年路易斯安那州和2018年加利福尼亚州的样本中发现了该病毒的明确证据。”
为证实研究结果,团队于2023年在南加州进行了实地调查,收集了新鲜的棉花样本。实验室检测确认CLRDV目前存在于加利福尼亚州——这标志着该州首次正式报告该病毒。
团队的方法在很大程度上依赖于重新分析公共基因数据库中的现有数据。通过挖掘这些数据集,研究人员发现了与当前美国毒株高度匹配的病毒序列,从而更完整地描绘了CLRDV随时间和地理的传播情况。该研究强调了维护易于访问的公开数据库对于改善未来疾病监测和防范的重要性。
在一个意想不到的转折中,研究人员还在一个不寻常的地点识别出该病毒的痕迹:来自加州研究人员研究的一头牛的肠道样本。他们的数据符合一个假设,即该牛摄入了感染CLRDV的植物性动物饲料。虽然这并不表明动物受到了感染,但它为了解美国在首次正式报告之前CLRDV感染的时间线和范围增添了新的维度。
该研究还重新激发了人们对棉花病理学中一个未解决问题——青铜萎蔫症(bronze wilt)的兴趣。研究人员提出了CLRDV与青铜萎蔫症状之间的潜在联系,这一话题过去曾引发争论。“现在,随着更多研究与我们的发现相一致,这个观点正获得关注,”奥尔梅多-贝拉德说。“它可能有助于解释长期存在的作物损失,并为今后的病毒监测策略提供依据。”
农业研究服务中心科学家米歇尔·赫克博士(Dr. Michelle Heck)解释道:“对种植者而言,这些发现既是一个警示,也是一项行动的呼吁。CLRDV在美国田间存在的时间远超任何人的认知,且其分布范围可能比当前报告显示的更广。了解该病毒为何能长期未被察觉——以及为何现在它日益成为问题——对于制定有效的管理策略至关重要。”
该研究突显了生物信息学、植物病理学和跨学科合作在现代农业中日益重要的作用——并表明现有数据可能已包含我们及早发现新兴威胁所需的线索。
Story Source:
Materialsprovided byAmerican Phytopathological Society.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Alejandro Olmedo-Velarde, Hayk Shakhzadyan, Michael Rethwisch, Michael West-Ortiz, Philip Waisen, Michelle Heck.Data Mining Redefines the Timeline and Geographic Spread of Cotton Leafroll Dwarf Virus.Plant Disease, 2025; 109 (5): 992 DOI:10.1094/PDIS-06-24-1265-SC
2025-06-21
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