宿主特异性驱动OsHV-1病毒遗传分化的系统基因组学证据:太平洋牡蛎与欧洲平牡蛎感染的比较研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Infection, Genetics and Evolution 2.6

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  本研究针对牡蛎疱疹病毒1型(OsHV-1)在多宿主系统中的进化难题,通过高通量测序技术解析了其感染太平洋牡蛎(Magallana gigas)和欧洲平牡蛎(Ostrea edulis)的40个基因组。研究发现宿主物种显著影响病毒遗传结构,证实了跨物种传播后的谱系分化,并揭示了与宿主互作、复制相关的基因适应性选择信号,为海洋生态系统宿主-病毒共进化研究提供了新范式。

  

在海洋双壳类养殖业中,牡蛎疱疹病毒1型(OsHV-1)引发的疫情造成严重经济损失,但其宿主适应机制长期未明。随着太平洋牡蛎(Magallana gigas)的全球引种和欧洲平牡蛎(Ostrea edulis)的种群衰退,病毒在不同宿主间的传播风险与进化轨迹成为关键科学问题。法国农业食品与环境研究院(INRAE)的研究团队在《Infection, Genetics and Evolution》发表的研究,通过比较基因组学与群体遗传学方法,揭示了宿主驱动下的病毒分化机制。

研究人员采用Illumina高通量测序平台对40个OsHV-1分离株(17株来自M. gigas,23株来自O. edulis)进行全基因组测序,结合祖先序列重建和选择压力分析。通过MAFFT多序列比对、Gubbins重组检测和RAiSD选择信号扫描等技术,系统评估了宿主屏障对病毒进化的影响。

研究结果显示:

  1. 基因组结构变异:鉴定出6种宿主相关的基因组构型,其中O. edulis毒株存在4 kb的TRL区倒位和11个大片段缺失,而M. gigas毒株呈现μVar特异性缺失(如UL区3550 bp缺失)。
  2. 宿主特异性分化:系统发育分析将毒株分为两大宿主特异性分支(平均基因组相似性仅91-94%),Nei's GST值达0.745,ORF 32/54/59等膜蛋白基因显示强烈选择信号(μ-statistic>8)。
  3. 跨物种传播事件:分子钟模型推断1998-2004年间发生单次从M. gigas到O. edulis的跨宿主传播,随后形成独立进化谱系。
  4. 群体动态差异:M. gigas病毒有效群体大小(Ne)在μVar出现后扩张,而O. edulis病毒Ne持续下降,反映宿主生态差异。

该研究首次证实OsHV-1在双壳类宿主间存在显著的遗传隔离,为理解海洋病毒宿主跳跃的分子屏障提供了理论框架。发现的选择信号集中在病毒膜蛋白(如ORF 68)和DNA包装蛋白(ORF 109),提示这些区域可能是宿主适应的关键靶点。研究建议在牡蛎混养区加强病毒监测,并为Malacoherpesviridae科的分类修订提供了基因组依据。

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