Nuove scoperte sui virus delle piante in Australia
Uno studio rivela virus vegetali nascosti nella fauna selvatica, che influiscono sull'agricoltura.
Jackie Mahar, Jonathon C. O. Mifsud, Kate Van Brussel, Anna E. Lachenauer, Erin Harvey, Olivia M. H. Turnbull, Stefanie Bonat, Thomas M. Newsome, Annabelle Olsson, Antje Chiu-Werner, Menna E. Jones, Edward C. Holmes, Solomon Maina
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Indice
I virus possono essere un gran problema per le piante, specialmente in agricoltura. Quando le malattie virali colpiscono i raccolti, può portare a una crescita ridotta e a raccolti scarsi. Questa situazione sta peggiorando a causa di fattori come il cambiamento climatico, il commercio globale e i parassiti che possono resistere ai pesticidi. Un gruppo di virus che causa danni significativi è chiamato tobamovirus. Questi virus sono noti per infettare molti tipi di piante e possono danneggiare seriamente i raccolti.
Che cosa sono i Tobamovirus?
I tobamovirus appartengono alla famiglia Virgaviridae e si possono trovare in varie piante. Questi virus hanno una struttura unica che consente loro di diffondersi facilmente tra le piante. I tobamovirus sono particolarmente pericolosi per piante come pomodori e cetrioli. Ad esempio, il virus del pomodoro rugoso marrone e il virus mosaico a macchie verdi del cetriolo sono due tobamovirus problematici che hanno colpito i raccolti e causato perdite economiche agli agricoltori.
La diffusione dei virus
L'Australia ha un paesaggio agricolo unico, poiché molti raccolti sono stati introdotti solo negli ultimi few hundred years. Questo significa che molti virus nocivi che colpiscono i raccolti in altri paesi potrebbero non essere ancora presenti in Australia, o sono arrivati solo di recente. Purtroppo, il commercio globale può introdurre questi virus quando si importano semi o piante infette da altri paesi.
Oltre al commercio, i virus possono anche saltare da piante selvatiche a raccolti coltivati. Man mano che l'agricoltura aumenta, crescono anche le probabilità che ciò accada. Ecco perché è fondamentale capire quali virus esistono nelle piante locali per gestire le malattie delle colture. Gli studi hanno dimostrato che alcuni virus possono persino essere trasmessi attraverso le feci degli animali, il che aggiunge un ulteriore livello di complessità nella gestione di queste minacce.
Una scoperta sorprendente
Di recente, i ricercatori che studiavano virus animali in Australia hanno trovato il virus mosaico del ribgrass in Animali Selvatici. È stata una vera sorpresa, dato che si pensava che il virus fosse esotico per l'Australia. Il virus mosaico del ribgrass ha un'ampia gamma di ospiti vegetali, il che lo rende molto preoccupante per l'agricoltura australiana. Ha parenti noti come patogeni delle piante che possono causare danni seri ai raccolti.
Come si diffondono i virus tra le piante
I tobamovirus sono noti per diffondersi facilmente, sia attraverso il contatto diretto con piante infette che tramite i semi. Possono sopravvivere nel suolo per mesi, rendendo difficile liberarsene una volta che si insediano. L'unico modo per controllare questi virus è solitamente distruggere le piante infette e sanificare il suolo.
Poiché i trattamenti scarseggiano, la rilevazione precoce di questi virus è cruciale. Attualmente, l'Australia si affida a ispezioni visive e test specifici su piante e semi importati per catturare questi virus prima che possano diffondersi. Tuttavia, c'è bisogno di nuovi metodi che possano rilevare virus sconosciuti.
Nuova strategia di sorveglianza
In risposta a questa esigenza, i ricercatori hanno iniziato a esaminare il contenuto intestinale degli animali come modo per catturare nuove minacce virali. Analizzando l'RNA totale degli animali, possono scoprire virus che potrebbero non essere ancora conosciuti o che potrebbero nascondersi nell'ambiente.
Questo approccio non solo aiuta a rilevare la presenza di tobamovirus, ma fornisce anche informazioni sulle relazioni tra questi virus e i potenziali rischi che rappresentano per l'industria orticola australiana.
Il processo di ricerca
I ricercatori hanno utilizzato campioni raccolti da vari animali in tutta l'Australia per condurre il loro studio. Hanno estratto l'RNA dal contenuto intestinale degli animali e poi lo hanno sequenziato per identificare la presenza di tobamovirus. Questo processo ha rivelato cinque diverse specie di tobamovirus, inclusa una ritenuta esotica e diverse nuove.
I dati raccolti sono stati analizzati per vedere come i virus si relazionano tra loro e cosa significa per l'Australia. Lo studio ha scoperto che alcuni di questi virus sono già negli animali selvatici, il che solleva preoccupazioni su come potrebbero trasferirsi ai raccolti.
Risultati sui virus
Tra i tobamovirus rilevati, uno era il virus mosaico del ribgrass, che era stato precedentemente considerato esotico. La presenza di questo virus nella fauna selvatica australiana suggerisce che potrebbe non essere così isolato come si pensava. Sono stati trovati altri due nuovi virus, entrambi dei quali non somigliano da vicino a nessun tobamovirus noto, rendendo difficile prevedere il loro impatto sulle piante.
Inoltre, i ricercatori hanno trovato che un noto tobamovirus, TMGMV, non è preoccupante perché è in Australia da molto tempo ed è ben studiato.
Implicazioni per l'agricoltura
La presenza di questi tobamovirus nella fauna selvatica è significativa per diverse ragioni. Innanzitutto, indica la possibilità che i virus passino da piante selvatiche a coltivazioni. Il fatto che alcuni di questi virus siano negli animali selvatici suggerisce che potrebbero diffondersi facilmente ai raccolti tramite contatto con gli animali o attrezzi e macchinari contaminati.
I ricercatori hanno notato che sono necessari ulteriori studi per capire i potenziali ospiti di questi virus appena scoperti e il loro impatto sull'agricoltura. C'è anche un chiaro bisogno di migliori metodi per tracciare come questi virus si muovono nell'ambiente.
Conclusione
In conclusione, identificare i tobamovirus nel contenuto intestinale degli animali apre nuove strade per studiare e gestire i virus delle piante. Le scoperte dimostrano che monitorare la fauna selvatica può essere una parte preziosa di una strategia più ampia per proteggere i raccolti dalle infezioni virali.
Con il commercio globale e i cambiamenti climatici in corso, tenere d'occhio queste minacce è cruciale per proteggere il futuro dell'agricoltura. Comprendendo le connessioni ecologiche tra fauna selvatica e coltivazioni, possiamo creare strategie migliori per gestire e prevenire perdite di raccolti a causa dei virus.
Nel frattempo, mentre affrontiamo i virus delle piante in agricoltura, speriamo che i nostri raccolti rimangano sani perché nessuno vuole mangiare un pomodoro che sembra aver passato una brutta notte!
Fonte originale
Titolo: Detection of exotic biosecurity threat ribgrass mosaic virus and novel tobamoviruses through metatranscriptomic sequencing of animal gut content
Estratto: Ribgrass mosaic virus (RMV) and related viruses of the genus Tobamovirus (Virgaviridae) are cruciferous plant pathogens that represent a threat to global horticultural systems. In Australia, they are considered exotic biosecurity threats, and an incursion of these viruses would require rapid and strict control efforts. However, current surveillance methods for these viruses are limited. We examined whether RMV and related tobamoviruses could be detected by deep sequencing of gut metatranscriptomes of vertebrate animals and ticks. Using this method, we discovered that RMV, as well as a novel relative of RMV, and two highly diverse novel tobamoviruses are present in Australia. RMV was detected in multiple sites in both the Australian Capital Territory (ACT) and Tasmania, two regions separated by approximately 700km of land and 200km of water. The novel relative of RMV was detected in the ACT and New South Wales (NSW), while the highly divergent novel tobamoviruses were each detected in a single state, NSW and Queensland (QLD). In addition, Tobacco mild green mosaic virus, which is already known to be present in Australia, was detected in QLD using this method. This work highlights the potential utility of metatranscriptomic sequencing of wild animal gut for the surveillance of biosecurity threats to native and agricultural plant species. ImportancePlant viruses can have devastating impacts on global horticulture. Tobamoviruses (family Virgaviridae, genus Tobamovirus) are among the most damaging seed-borne viruses in horticultural crops, and Australia is free of many of the tobamoviruses that cause major crop losses in other countries. These viruses are extremely difficult to eradicate. Consequently, early detection of incursions is key to the control of these viruses in Australia, alongside rapid deployment of eradication and management plans. Current biosecurity surveillance methods in Australia rely on visual inspection, immunological assays, and molecular methods such as screening of imported seed lots. This study introduces a complementary approach that utilises unbiased metatranscriptomic sequencing of animal gut material to detect cryptic plant viruses circulating in nature. Using this approach, we detected five different tobamovirus circulating in Australia, including a virus thought to be exotic and three novel viruses. This unique approach highlights alternative options for surveillance/detection of exotic crop viruses.
Autori: Jackie Mahar, Jonathon C. O. Mifsud, Kate Van Brussel, Anna E. Lachenauer, Erin Harvey, Olivia M. H. Turnbull, Stefanie Bonat, Thomas M. Newsome, Annabelle Olsson, Antje Chiu-Werner, Menna E. Jones, Edward C. Holmes, Solomon Maina
Ultimo aggiornamento: 2024-12-11 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.627875
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.627875.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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