植物病毒分类新突破：Potyviridae家族第13个属Phragmivirus的发现与特征解析

国际研究团队通过基因组测序和系统发育分析，在Potyviridae病毒家族中鉴定出新属Phragmivirus，包含Phragmivirus phragmii和Phragmivirus spartinae两个物种。该研究揭示了其缺乏典型蚜虫传播基序的特征，为理解病毒宿主适应性进化提供了新视角，相关成果发表于《Archives of Virology》。

　　

在植物病毒研究领域，Potyviridae家族因其庞大的物种数量和广泛的宿主适应性备受关注。这个家族此前包含12个属249个物种，其中Potyvirus属独占214种，其成员通过蚜虫传播并在农作物中引发严重病害。然而，自然界中仍存在许多未被分类的病毒株系，它们的基因组特征和传播机制可能隐藏着病毒进化的关键线索。

近年来，科学家们在芦苇（Phragmites australis）和米草属植物（Spartina sp.）中发现了两类新型病毒：芦苇褪绿条纹病毒（CRCSV）和斯巴达斑点病毒（SpMV）。这些病毒虽具有典型的Potyviridae家族特征——单链RNA（ssRNA）基因组、VPg蛋白和poly(A)尾，但其基因组序列和功能基序却展现出显著差异。更引人注目的是，它们缺乏Potyvirus属病毒中保守的蚜虫传播基序（如HC-Pro中的KITC/PTK和CP中的DAG），暗示着独特的传播策略。这一发现激发了国际研究团队对其分类地位的深入探索。

由巴西农业研究公司（Embrapa Vegetables）领衔，美国农业部、国际马铃薯中心等9国机构组成的团队，通过比较基因组学和系统发育分析，最终促使国际病毒分类委员会（ICTV）在2025年批准建立Potyviridae家族第13个属——Phragmivirus。该研究不仅完善了病毒分类体系，更为理解病毒宿主专一性进化提供了新模式。

关键技术方法
研究团队对CRCSV（KY612317）和SpMV（MN788417等3个分离株）进行全基因组测序，通过PhyML v.3.1构建最大似然系统发育树（LG+Γ模型）。利用RDP4分析重组事件，并采用ModelTest-NG选择最佳替代模型。重点比对了10个成熟蛋白的保守切割位点、PIPO（Pretty Interesting Potyviridae ORF）基因的转录滑移机制（G₂A₆/G₁A₆基序），以及HC-Pro/CP的传播相关基序缺失特征。

研究结果

基因组特征
CRCSV（9426 nt）和SpMV（9346-9376 nt）的基因组结构与Potyvirus相似，但P1蛋白显著缩短（CRCSV 240 aa vs. Potyvirus 363-430 aa）。两者共享53%核苷酸序列同一性，与其它属成员（如Rymovirus 46-47%）形成明显分化，符合新属的<46%界定标准。

蛋白基序缺失
关键发现是HC-Pro中蚜虫传播必需的KITC/PTK基序完全缺失，且SpMV的CP基序变异为DSD（而非典型DAG）。这种特征与Poacevirus等非蚜传属相似，暗示其可能依赖其他传播媒介。

系统发育地位
基于全基因组多蛋白序列的进化树显示，Phragmivirus与Potyvirus/Rymovirus聚为一支，但形成独立分支（bootstrap>90%），其与Potyvirus的氨基酸同一性仅31-32%，远低于属间阈值（33%）。

结论与意义
该研究通过多维度证据确立了Phragmivirus作为Potyviridae家族的新属，其两大物种CRCSV和SpMV展现出独特的"宿主锁定"现象——仅感染芦苇或米草/狗牙根，这可能与蚜虫传播能力的丧失相关。研究提示，病毒传播媒介的适应性进化可能是驱动Potyviridae物种分化的关键因素，为植物病毒生态学研究开辟了新方向。未来需进一步解析其自然传播途径，这对防控新兴植物病毒病具有潜在价值。