动物肠道宏转录组测序技术揭示植物生物安全新威胁：澳大利亚野生动物中检测到烟草花叶病毒属病原体

本研究通过宏转录组测序技术，创新性地利用野生动物肠道样本开展植物病毒监测，在澳大利亚东部多个地区的袋鼠、鹿、犬科动物等6种动物体内检测到5种烟草花叶病毒属（Tobamovirus）病原体，包括此前被认为在澳大利亚未分布的芜菁花叶病毒（RMV）和3种新型病毒。该研究为植物生物安全威胁的早期预警提供了新思路，相关成果发表于《Virus Evolution》。

　　

在全球化贸易和气候变化背景下，植物病毒对农业系统的威胁日益严峻。烟草花叶病毒属（Tobamovirus）作为最具破坏性的种子传播病毒之一，能通过机械接触在作物间快速传播，其成员如番茄褐色皱果病毒（ToBRFV）和黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）已造成全球性经济损失。澳大利亚作为岛国，虽通过严格检疫保护农业系统，但仍面临病毒通过进口种子或野生植物 spillover（溢出）入侵的风险。传统监测方法依赖目标作物检测，难以发现环境中的隐匿传播链。这项研究另辟蹊径，将野生动物肠道作为"环境传感器"，探索宏转录组测序技术在植物病毒监测中的创新应用。

研究团队采用Illumina NovaSeq 6000平台对澳大利亚4个州/领地的6种动物（包括东部灰袋鼠、黇鹿、家犬、斑尾袋鼬等）的肠道样本进行宏转录组测序，通过Trimmomatic和MEGAHIT进行数据质控与组装，利用DIAMOND BLASTx和MAFFT进行序列比对与系统发育分析。特别关注了来自ACT和塔斯马尼亚等相距700公里生态区的样本，通过RT-PCR对新型病毒进行验证。

病毒多样性图谱绘制

在动物肠道宏转录组中鉴定出5种烟草花叶病毒属病原体：已知的烟草温和绿花叶病毒（TMGMV）、芜菁花叶病毒（RMV），以及3种新型病毒——SG3-like tobamovirus（与RMV/TVCV近缘）、Bluey tobamovirus和Bambi tobamovirus。其中RMV在ACT与塔斯马尼亚的跨海分布（相距700公里）暗示其可能通过人类活动传播。

宿主溯源与传播路径

植物转录本分析显示，Poaceae（禾本科）和Fabaceae（豆科）可能是新型病毒的潜在宿主。值得注意的是，在蜱虫宏转录组中检测到与犬类样本100%同源的Bluey tobamovirus，提示节肢动物可能参与病毒传播。系统发育分析表明澳大利亚RMV形成单系群，与德国/匈牙利毒株亲缘最近，暗示单一引入事件。

方法论突破

研究证实不同采样方式（肛拭子、粪便、肠道内容物）均能有效捕获植物病毒。通过动物"被动采样"策略，单次检测可覆盖大范围植被中的病毒多样性，相比传统作物监测更经济高效。该技术对机械传播的RNA病毒（如Tobamovirus）尤为敏感，因其在环境中稳定性较高。

这项研究首次证实野生动物宏转录组可作为植物病毒监测的新工具，其重要意义在于：1）发现RMV等生物安全威胁已突破地理隔离在澳大利亚建立种群；2）揭示动物在病毒传播中可能起到的"桥梁"作用；3）为建立"预防性生物安全监测网络"提供技术范式。Edward C. Holmes团队指出，该方法可整合入现有监测体系，特别适用于检测作物病害暴发前的环境病毒库动态。未来需进一步明确这些病毒在本地植物中的致病性，以及野生动物传播病毒的具体机制。

研究也存在一定局限，如DNA病毒检出率可能较低，且部分样本因RNA降解无法验证。作者建议将动物哨兵监测与边境检疫、作物调查相结合，构建多维防御体系。这项发表于《Virus Evolution》的创新工作，为应对气候变化下日益复杂的植物病害威胁提供了前瞻性解决方案。