克罗地亚、黑山和斯洛文尼亚番茄斑萎病毒的遗传多样性及进化研究：揭示L1-M3-S3基因型特征与流行规律

这篇综述通过高通量测序(HTS)技术分析了克罗地亚、黑山和斯洛文尼亚番茄斑萎病毒(TSWV)分离株的全基因组特征，揭示其L1-M3-S3基因型与欧洲茄科作物的适应性关联。研究发现黑山分离株与亚洲/地中海毒株亲缘更近，且尽管观察到严重症状，但未检测到与抗性突破(RB)表型相关的NSm蛋白突变，强调了持续监测TSWV遗传多样性对育种和病害管理的重要性。

　　

引言

番茄斑萎病毒(TSWV)作为 Orthotospovirus 属的代表种，因其广泛的寄主范围（涉及1500多种植物）和由蓟马(Frankliniella occidentalis等)介导的高效传播，每年在全球造成超过10亿美元的经济损失。该病毒具有三分体RNA基因组结构：L片段编码RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)，M片段编码运动蛋白NSm和糖蛋白Gn/Gc，S片段编码沉默抑制子NSs和核衣壳蛋白N。值得注意的是，Sw-5b抗性基因的广泛使用已导致抗性突破(RB)株系出现，目前已知C118Y/F、T120N和D122G等NSm蛋白突变与RB表型相关。

材料与方法

研究团队在2020-2024年间采集了克罗地亚（7株）、黑山（2株）和斯洛文尼亚（40株）表现坏死环斑、萎蔫等症状的番茄样本。通过免疫试纸条、DAS-ELISA筛选后，采用Illumina和纳米孔(ONT)平台进行高通量测序，获得18个文库数据。生物信息学分析采用Kraken2分类、SPAdes组装和IQ-TREE构建系统发育树（模型选择基于BIC准则），并通过RDP4和SplitsTree检测重组事件。

结果

1. 基因型特征：所有分离株均属于L1-M3-S3基因型（按Siampour分类），与欧洲茄科作物适应性相关。RdRp基因分析显示黑山分离株与意大利/西班牙毒株聚簇，而克罗地亚与斯洛文尼亚分离株遗传相似性高达99.6%。
2. 抗性相关突变：尽管50%样本来自声明具TSWV抗性的品种，NSm蛋白中未发现已知RB相关突变，提示症状严重性可能与病毒组分或环境因素相关。
3. 进化分析：系统发育网络显示明显网状结构，11个分离株检测到L片段重组信号，支持三基因组重配在TSWV进化中的关键作用。黑山分离株与中国烟草分离株YNHHMZ的密切关联，暗示可能的亚洲起源路径。

讨论

该研究首次系统揭示了巴尔干半岛西部TSWV的群体遗传结构。L1-M3-S3基因型的优势分布可能反映其对番茄的宿主适应性，而黑山分离株的独特聚类或源于通过观赏植物（如大丽花）的独立传入事件。值得注意的是，Sw-5b抗性品种上观察到的症状与经典RB突变缺失的悖论，提示需要探索新的抗性打破机制。研究者建议加强跨境监测，特别关注M3/S3基因片段在病毒致病力进化中的作用。

展望

未来研究应扩大样本时空范围，结合人工接种实验验证基因型-表型关联。开发针对L1-M3-S3基因型的分子检测标记，以及基于糖蛋白Gn/Gc的交叉保护策略，或将成为区域化防控的新方向。