NC|植物—昆虫—病毒时空网络图

传粉季节采集5种最常见的蜜蜂30个，进行RNA宏病毒组测序，分析蜜蜂携带的病毒。将病毒分为植物病毒和动物病毒，分析这两类病毒与季节、寄主系统发育、生态位的关系；发现少数病毒可以跨宿主感染；蜜蜂介导了不同植物之间的病毒传播。

水平转移一般发生在细菌与细菌、动植物与细菌之间，是生物适应性进化的重要驱动力。那么植物之间是否存在病毒的水平转移？蜜蜂作为最常见的传粉昆虫，与植物形成复杂的互作网络，是研究植物间病毒传播的理想模型。近日，发表在Nature Communications期刊的研究论文，系统的研究了寄主生态学和系统发育对病毒组演化的影响，凌恩可提供不同生境的宏病毒组测序服务。

一、实验设计

2016年传粉季节的3个时间点（春季、初夏、夏末），在10个农场采集5种最常见的蜜蜂各30个，个体进行RNA宏病毒组测序（20G/sample）。小RNA干扰实验（siRNA)检测病毒复制活性。

二、主要研究结果

1.影响植物病毒组、昆虫病毒组的因素有哪些？

NMDS降维分析发现植物病毒群落结果受季节变化的影响。说明蜜蜂体内的病毒具有较高的宿主特异性，而植物病毒的群落结构主要受季节变化影响。研究推出植物病毒的传播模式可能与蜜蜂的觅食习性、植物开花期密切相关。

图1 病毒多样性测量和组成

2.少数昆虫病毒可以感染多个宿主

研究进一步分析昆虫病毒是否可以感染多个宿主，通过siRNA技术发现仅有个别昆虫病毒可以在多个蜂种中具有活性。表明尽管传粉昆虫共享同一环境，病毒的跨宿主传播仍然受到限制。

图2 宏转录组和siRNA的比较

3.宿主系统发育、生态位以及植物物候决定了病毒组的组成

昆虫病毒受宿主系统发育关系的影响最大，宿主的亲缘关系越近，其病毒组的相似性越高。生态位的相似性是影响植物病毒的主要因素，说明蜜蜂觅食行为和季节性开花模式影响了植物病毒的传播。此外，研究还发现采样使季节仅影响植物病毒的组成。

图3 寄主系统发育、寄主生态位和植物物候对病毒组成的影响

三、思考与讨论

本研究用一年的时间，绘制了植物-蜜蜂-病毒之间的时空网络，分析植物病毒、昆虫病毒的动态变化，评估了蜜蜂与植物的相互作用如何影响病毒传播。为同时研究植物—昆虫—病毒动态变化提供新的思路。

参考文献

Host ecology and phylogeny shape the temporal dynamics of social bee viromes.Nature Communications,2025.