昆虫相关新莫病毒(Xinmoviridae)的进化历史与宿主适应性研究

本研究通过高通量测序技术揭示了22种新型新莫病毒(Xinmoviridae)的进化特征，首次在鳞翅目(Lepidoptera)和襀翅目(Plecoptera)昆虫中发现完整编码基因组，并通过系统发育分析和非逆转录内源病毒元件(nrEVEs)研究，阐明了该病毒家族的宿主驱动进化模式及跨目传播潜力，为理解RNA病毒-昆虫互作提供了新视角。

　　

在病毒与宿主的永恒博弈中，昆虫特异性RNA病毒始终是科学界认知的薄弱环节。作为负链RNA病毒(?ssRNA)家族的新成员，新莫病毒(Xinmoviridae)近年来虽在双翅目昆虫（如蚊虫）中有较多报道，但其宿主范围、进化历程以及与昆虫基因组的互作机制仍存在巨大知识空白。尤其令人困惑的是，这类病毒是否能在鳞翅目（蝴蝶与蛾类）等关键昆虫类群中建立感染？病毒基因片段如何整合入宿主基因组形成非逆转录内源病毒元件(nrEVEs)？这些问题的解答对理解病毒生态学和虫媒病毒防控具有重要意义。

为解开这些谜团，Luis Hernández-Pelegrín团队在《Molecular Phylogenetics and Evolution》发表的研究中，采用多组学联合作战策略：首先通过Serratus平台对1,713个昆虫转录组进行RdRp基因挖掘，结合Trinity组装和tblastn比对从51种昆虫中鉴定新病毒；随后运用T-coffee和IQ-TREE2构建包含59个病毒RdRp序列的最大似然系统发育树；最后通过blastx筛选19种昆虫基因组中的nrEVEs，并分析其与现存病毒的相似性。

3.1 新莫病毒跨目传播的实证

研究首次在7种鳞翅目和1种襀翅目昆虫中获得完整编码的新莫病毒基因组，突破性地将已知宿主范围扩展至8个昆虫目。特别值得注意的是，在鳞翅目明星物种——金凤蝶(Papilio machaon)中发现的病毒基因组长达13.5kb，包含典型RdRp-糖蛋白基因簇结构。

3.2 基因排列的宿主特异性

通过比较基因组学发现，不同目昆虫携带的病毒呈现独特的基因排列模式：直翅目病毒编码3个糖蛋白，鳞翅目病毒则额外具有RdRp上游的假设基因，而双翅目病毒普遍存在核衣壳蛋白-假设基因-糖蛋白的保守模块。这种"宿主签名式"的基因组结构暗示病毒与宿主的长期共进化。

3.3 系统发育树揭示进化新篇章

基于RdRp构建的进化树显示出两大分支：一支包含鳞翅目-直翅目病毒形成的强支持单系群（bootstrap>90），另一支则呈现复杂的宿主混杂现象。引人注目的是，从蝙蝠转录组中发现的病毒竟与半翅目病毒聚为一支，暗示可能存在通过食物链的跨纲传播。

3.5 基因组化石的进化启示

在7种鳞翅目昆虫基因组中发现的74个nrEVEs最具突破性。金凤蝶的RdRp-nrEVE长达6,167bp，与现存病毒有74%相似度且被注释为功能蛋白（XM_045683919.1）。更惊人的是，家蚕(Bombyx mori)和粉蝶(Leptidea sinapsis)中存在该nrEVE的退化副本，通过"分子钟"推算揭示了古老的整合事件。

这项研究重塑了对新莫病毒的认识框架：首先，宿主跳跃能力远超预期，从水生襀翅目到陆生鳞翅目均能成功定殖；其次，nrEVEs在不同昆虫纲中的分布差异（鳞翅目富集而双翅目缺乏）暗示宿主因素深刻影响病毒基因组的整合命运；最后，病毒糖蛋白在鳞翅目基因组中的多拷贝现象，可能为"基因驯化"假说提供新证据。这些发现不仅为昆虫病毒分类学提供新标准，更启示nrEVEs可能通过piRNA途径参与抗病毒防御——这一机制若获证实，将为农业害虫生物防治开辟全新思路。