基于贝叶斯系统地理学解析大豆花叶病毒(SMV)的起源与全球传播：韩国作为扩散中心的分子证据

本研究通过贝叶斯系统地理学分析350余个大豆花叶病毒(SMV)外壳蛋白(CP)基因序列，首次揭示SMV可能于16世纪起源于韩国，其进化速率为3.751×10?4替换/位点/年。研究构建了SMV全球传播网络，发现韩国是主要扩散中心，病毒传播与人类历史事件显著相关，为大豆病害防控提供了重要分子流行病学依据。

　　

ABSTRACT
大豆花叶病毒(SMV)作为严重影响全球大豆生产的病原体，可导致高达86%的产量损失。研究团队通过分析来自中亚、东亚、北美等十余个地区的350余个时间标记SMV外壳蛋白(CP)基因序列，运用贝叶斯系统地理学方法重建了SMV的传播历史。结果表明：SMV最近共同祖先出现于公元1511年(95%置信区间1075-1848)，CP基因进化速率为3.751×10^?4替换/位点/年。系统发育分析显示韩国是SMV的起源与主要扩散中心，病毒于17世纪末首次传入中国，历时150余年传播至日本，20世纪后迅速扩散至南美、北美和西欧地区。

INTRODUCTION
大豆(Glycine max)作为全球重要油料作物，年产量达3.7亿吨。SMV属于马铃薯Y病毒属(Potyvirus)，其单链RNA基因组编码10个功能蛋白，其中外壳蛋白(CP)参与蚜虫传播和细胞间移动。全球SMV存在显著地理分化：北美和韩国分为G1-G7株系，中国存在22个SC株系和3个N株系，日本则分为A-E株系。传统观点认为SMV起源于南亚或中国，但缺乏系统证据。

MATERIALS AND METHODS
研究团队从GenBank获取SMV CP基因序列，使用MAFFT v7进行多序列比对，通过RDP 4.95套件的7种算法检测重组事件。采用贝叶斯评估时间信号(BETS)验证数据集的时序性，使用BEAST 1.10进行进化速率和祖先状态重建。地理传播分析采用非对称扩散模型，通过5次随机子采样验证结果稳定性。

RESULTS
时间校准的最大溯祖树(MCC)显示SMV分为4个进化枝：

• 进化枝1：仅含中国陕西分离自半夏(Pinellia ternata)和白术(Atractylodes macrocephala)的2个毒株
• 进化枝2-4：均包含韩国分离株，分别于1768年和1824年分化

贝叶斯分析确定SMV祖先状态位于韩国(后验概率0.908)，原始宿主为大豆(后验概率0.991)。地理传播网络揭示14条显著迁移路径，其中7条源自韩国。关键传播事件包括：

• 17世纪末：韩国→中国北方
• 1865年：韩国→日本
• 1914年：韩国→哥伦比亚
• 1936年：韩国→美国
• 1980年代：中国西南→美国/中国东北

DISCUSSION
研究发现SMV传播与人类活动高度相关：

1. 17世纪中韩贸易促使病毒传入中国北方
2. 1937年中国政府迁都重庆对应SMV华东→西南传播
3. 1979年后中美建交与病毒传入美国时间吻合
4. 2001年中国入世后出现华北→西欧传播路径

病毒进化呈现宿主适应性特征，CP基因系统发育无地理聚集性，而P1蛋白与宿主范围决定相关。研究首次通过大尺度分子证据修正了SMV起源假说，为理解植物病毒跨地理屏障传播机制提供了新模式。

ACKNOWLEDGMENTS
感谢福建农林大学高芳銮教授的技术指导。研究未获得专项经费支持，作者声明无利益冲突。