オーストラリアの植物ウイルスに関する新しい知見
研究が野生動物に隠れた植物ウイルスがいることを明らかにし、農業に影響を与えている。
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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ウイルスは植物にとって大きな問題になり得る、特に農業ではね。ウイルス性の病気が作物に影響を与えると、成長が悪くなったり、収穫が減ったりすることがある。気候変動や国際貿易、農薬に抵抗する害虫などの要因でこの問題は悪化してるんだ。特に害を及ぼすウイルスの一つがトバモウイルスと呼ばれるもの。これらのウイルスは多くの種類の植物に感染して、作物にひどくダメージを与えることがある。
トバモウイルスとは?
トバモウイルスはVirgaviridae科に属していて、いろんな植物に見られるんだ。このウイルスは特殊な構造を持っていて、植物の間を簡単に広がることができる。特にトマトやキュウリにとって危険な存在なんだ。例えば、トマト褐色網斑果ウイルスやキュウリ緑斑モザイクウイルスは、作物に悪影響を及ぼし、農家に経済的な損失をもたらしている。
ウイルスの広がり
オーストラリアは独特な農業の風景を持っていて、多くの作物がここ数百年で導入されたんだ。つまり、他の国で作物に感染する有害なウイルスがオーストラリアにはまだ存在しないか、最近到着したばかりということ。残念ながら、国際貿易によって、他の国から感染した種や植物が輸入されると、これらのウイルスが入ってくることがある。
貿易に加えて、ウイルスは野生植物から栽培作物に飛び移ることもある。農業が増えると、そうなる可能性も高くなる。だから、地元の植物にどんなウイルスが存在するかを理解することが、作物の病気管理には重要なんだ。研究によると、いくつかのウイルスは動物の糞を通じて伝播することもあるらしく、これがまた複雑さを増している。
驚きの発見
最近、オーストラリアで動物ウイルスを研究している研究者たちが、野生動物からリブグラスモザイクウイルスを発見したんだ。これはかなりの驚きで、このウイルスはオーストラリアには外来種だと思われていたから。リブグラスモザイクウイルスは、幅広い植物の宿主を持っていて、オーストラリアの農業にとって非常に懸念されるものだ。
植物間でのウイルスの広がり
トバモウイルスは簡単に広がることで知られていて、感染した植物との直接接触や種を通じて感染することがある。土壌の中でも数ヶ月生き残ることができるから、一度広がると取り除くのが難しい。これらのウイルスを制御する唯一の方法は、通常は感染した植物を破壊し、土壌を消毒することだ。
治療法が不足しているから、これらのウイルスを早期発見することが重要なんだ。オーストラリアでは、現在、視覚検査や輸入された植物や種への特定の検査に頼って、これらのウイルスが広がる前にキャッチしようとしている。でも、未知のウイルスを検出できる新しい方法が必要だ。
新しい監視戦略
この必要に応じて、研究者たちは新しいウイルスの脅威を見つけるために動物の腸内内容物を調べ始めた。動物からの全RNAを分析することで、まだ知られていないかもしれないウイルスや、環境に潜んでいるウイルスを明らかにできるんだ。
このアプローチはトバモウイルスの存在を検出するだけでなく、これらのウイルスとオーストラリアの園芸産業に対する潜在的なリスクとの関係についても明らかにするんだ。
研究プロセス
研究者たちは、オーストラリア中のさまざまな動物から集めたサンプルを使って研究を行った。動物の腸の内容物からRNAを抽出し、それを配列してトバモウイルスの存在を特定した。このプロセスで、外来種であると思われていたものや、新しいものを含む5種類のトバモウイルスが明らかになった。
集めたデータを分析して、ウイルス同士がどのように関係しているのか、オーストラリアにとって何を意味するのかを調べた。研究では、これらのウイルスの一部がすでに野生動物に存在していることがわかり、それが作物にどのように移るかについて懸念が高まった。
ウイルスに関する発見
検出されたトバモウイルスの中には、リブグラスモザイクウイルスが含まれていて、これは以前は外来種と見なされていた。オーストラリアの野生動物にこのウイルスが存在するということは、かつて考えられていたほど孤立していないかもしれないということを示している。さらに、既知のトバモウイルスTMGMVは、オーストラリアに長い間存在していて、よく研究されているので、特に警戒する必要はないということもわかった。
農業への影響
これらのトバモウイルスが野生動物に存在することは、いくつかの理由から重要なんだ。まず、野生植物から栽培作物にウイルスが移る可能性を示している。このウイルスの一部が野生動物にいるということは、動物との接触や汚染された道具や設備を通じて、作物に広がる可能性があるということだ。
研究者たちは、これらの新しく発見されたウイルスの潜在的な宿主や、それが農業に与える影響を理解するために、追加の研究が必要だと指摘している。また、これらのウイルスが環境中でどのように移動するかを追跡するためのより良い方法が明らかに必要だ。
結論
結論として、動物の腸内内容物からトバモウイルスを特定することは、植物ウイルスの研究や管理の新しい道を開くことになる。発見は、野生動物の監視が作物をウイルス感染から守るための広範な戦略の一部になり得ることを示している。
国際貿易や気候変動が続く中で、これらの脅威を監視することは農業の未来を守るために重要だ。野生動物と作物の間の生態的なつながりを理解することで、ウイルスによる作物損失を管理し、予防するためのより良い戦略を作り出せるんだ。
それにしても、農業で植物ウイルスに対処している間、我々の作物が健康であることを願おう。だって、ひどい夜を過ごしたトマトなんて誰も食べたくないからね!
オリジナルソース
タイトル: Detection of exotic biosecurity threat ribgrass mosaic virus and novel tobamoviruses through metatranscriptomic sequencing of animal gut content
概要: 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.
著者: 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
最終更新: 2024-12-11 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.627875
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.627875.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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