《Journal of Invertebrate Pathology》：Mycovirus prevalence is linked to increased virulence benefits in the fungal entomopathogen
Beauveria bassiana
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摘要翻译：霉菌病毒是广泛存在于真菌中的胞内RNA病毒，通常通过无性孢子进行垂直传播或经菌丝融合进行水平传播。数十年来，这类病毒在很大程度上被认为是不显性的。然而，越来越多的证据表明，霉菌病毒感染能够显著调节真菌的表型，影响生长、毒力、产孢、胁迫耐受性及生态互作
摘要翻译：霉菌病毒是广泛存在于真菌中的胞内RNA病毒，通常通过无性孢子进行垂直传播或经菌丝融合进行水平传播。数十年来，这类病毒在很大程度上被认为是不显性的。然而，越来越多的证据表明，霉菌病毒感染能够显著调节真菌的表型，影响生长、毒力、产孢、胁迫耐受性及生态互作等性状。在医学和兽医学相关真菌中，已有报道指出霉菌病毒可调节毒力，包括低毒力和高毒力两种情况。然而，在植物病原真菌中，霉菌病毒最常与低毒力相关，这一特性已被广泛探索用于生物防治。相比之下，对昆虫病原真菌的研究日益表明，霉菌病毒感染与高毒力相关，并影响与生态适合度和生物防治潜力相关的性状。大量研究调查了霉菌病毒在不同真菌物种、地理区域和菌株保藏中的发生与多样性，揭示了分离株间病毒组成的显著差异，包括单一感染和混合感染。然而，这些研究通常将真菌菌株视为同质实体，隐含地假设每个菌株的病毒组成是稳定且均匀维持的。尽管部分研究考察了霉菌病毒在真菌菌落内的分布并报告了菌丝扇区内病毒存在的均一性，病毒在构成单个真菌菌株的无性系群体中的分布仍未得到充分探索。在丝孢纲子囊菌中，繁殖通过产生大量无性孢子进行，病毒感染不一定能保留在所有后代中，可能产生病毒流行率不同的异质性真菌群体。在具有多重生活方式的真菌如球孢白僵菌中，病毒感染的流行率差异可能影响病毒相关表型的表达。研究人员利用一组携带不同霉菌病毒感染的球孢白僵菌菌株，量化了无性系群体内的病毒流行率，并确定了病毒流行率是否与病毒感染和病毒游离品系之间的毒力差异相关。结果表明，霉菌病毒流行率与相对于无病毒等基因品系的昆虫死亡率增加幅度显著正相关。该研究为霉菌病毒持续存在的生态和进化意义提供了新见解，强调群体水平表征对真菌生物防治剂筛选和长期维持的重要性。
论文解读
球孢白僵菌（*Beauveria bassiana*）是一种具有多重生活方式的昆虫病原真菌，兼具有害虫致病、内生和腐生等生存模式，在农业生态系统和生物防治实践中具有重要地位。霉菌病毒是真菌中广泛存在的胞内RNA病毒，长期以来因其缺乏明显表型效应而被视为隐性感染。然而，近期研究表明，霉菌病毒感染能够显著影响真菌宿主的生长、毒力、产孢和胁迫耐受性等生物学性状。在植物病原真菌中，霉菌病毒感染通常导致低毒力，这一特性已被广泛开发用于生物防治；而在昆虫病原真菌中，已有研究指出霉菌病毒感染与高毒力相关。目前，对于无性繁殖真菌中病毒感染是否能够在群体水平上稳定维持、病毒流行率的差异如何影响毒力表型的表达，以及这种群体水平的病毒分布是否与真菌菌株整体的生物学防治潜力相关，仍缺乏系统研究。多数地方性病毒调查将真菌菌株视为同质实体，默认其携带的病毒组成在每个菌株内均匀一致且稳定维持，忽视了由于无性孢子繁殖导致的病毒分配不均可能产生的群体异质性。为此，研究人员以球孢白僵菌为研究对象，系统探究霉菌病毒感染在无性系群体中的流行率变化及其与昆虫致死率增益的定量关系，旨在从群体层面揭示霉菌病毒在昆虫病原真菌中的生态功能和进化意义，并为生物防治菌株的筛选和保藏提供理论依据。
研究人员利用11株来自西班牙科尔多瓦大学农学系菌种保藏的球孢白僵菌菌株，通过纤维素亲和层析法提取菌丝中的双链RNA以确认病毒感染状态；利用放线菌酮处理获得无病毒等基因品系；使用浸渍法对蜡螟（*Galleria mellonella*）四龄幼虫进行生物测定，评估野生带毒株和脱毒株的毒力差异；在无性系水平上通过单孢分离构建克隆群体并结合实时荧光定量PCR技术检测各单克隆菌落中的病毒感染情况，计算不同菌株中的病毒流行率；最终运用线性回归分析病毒流行率与毒力增益之间的相关关系。
研究结果主要包括以下几个方面：
一、所选菌株中霉菌病毒存在与缺失的确认。双链RNA筛查结果显示，在11株球孢白僵菌中有6株检测到病毒dsRNA（54.5%），并鉴定出三种病毒：球孢白僵菌维多利亚病毒1（BbVV-1），球孢白僵菌双分病毒2（BbPV-2）和球孢白僵菌多分病毒1（BbPmV-1），形成四种不同的电泳谱型，包括单一感染和混合感染。
二、野生带毒株及其无病毒等基因品系对蜡螟幼虫的毒力评估。生物测定显示不同菌株中病毒对毒力的影响存在差异。在EABb 01/33-Su菌株中，野生带毒株导致51.67%的幼虫死亡，而脱毒株和对照均未导致死亡；EABb 10/329-Fil表现为最大的毒力差异，野生带毒株死亡率为80.0%，脱毒株为13.3%。存活时间分析结果与死亡率趋势一致。仅EABb 01/12-Su表现出野生带毒株与脱毒株之间无显著毒力差异。
三、垂直传播与克隆群体中的病毒流行率分析。对每株真菌80个单克隆菌落的qRT-PCR检测结果显示，病毒流行率在不同菌株间差异显著：从EABb 01/12-Su的10.0%到EABb 01/33-Su的92.5%不等。BbVV-1在所检测菌株中表现出最高流行率，在混合感染的菌株中也占据主导地位，而完全混合感染在所有克隆群体中比例较低。
四、病毒流行率与毒力的相关关系。线性回归分析揭示了病毒流行率与野生带毒株相对脱毒株死亡率增加幅度之间存在极显著的正相关关系，每增加1%的病毒流行率大约对应1%的死亡率增益，表明病毒流行率与毒力增益之间近乎成比例的定量关系。
讨论部分指出，病毒流行率在菌株间的显著差异可能反映了不同病毒在无性产孢过程中的垂直传播效率差异以及菌株特异性病毒丢失速率的不同。BbVV-1在各菌株中的高流行率与其作为关键毒力决定因子的角色一致，显示携带该病毒可能为真菌宿主提供选择性优势。混合感染的低比例提示多种病毒在同一克隆谱系中同时稳定维持可能受到竞争互作或宿主累积代价的制约。从进化视角分析，病毒流行率可能作为指示菌株在共生-昆虫病原生活方式连续谱中生态状态的指标，低流行率菌株可能更接近内生状态，而高流行率菌株可能代表更特化的昆虫病原状态。研究结果还强调，目前的标准菌株保藏和商业化框架未充分考虑病毒流行率的维持问题，建议对候选生物防治菌株在传代和大规模保藏过程中进行群体水平的病毒监测。
研究结论部分指出，球孢白僵菌群体内霉菌病毒流行率与毒力呈正相关，霉菌病毒的生态效应不仅取决于其存在与否，还取决于其在真菌群体中的流行率。部分霉菌病毒感染可能为昆虫病原真菌提供选择性优势。因此，群体水平的表征对候选菌株筛选、传代和长期保藏中维持病毒组成至关重要，这些标准尚未纳入标准的菌株保藏和商业化体系，而对维持毒力和生物防治功效不可或缺。
