植物DNA中蕴藏着反映3亿年进化的病毒“化石”
植物DNA中蕴藏着反映3亿年进化的病毒“化石”。图片来源：INRAE—法布里斯·邦
（神秘的地球uux.cn）据INRAE：是否有可能研究几亿年前出现的病毒的历史？国际INRAE和CIRAD研究团队通过探索植物基因组寻找病毒分子化石，回答了这个问题。该研究发表在《PLOS Pathogens》期刊上。
在感染过程中，某些病毒的基因组片段可能会嵌入宿主的染色体中。这些内源性病毒元素可以跨代传播数百万年，这意味着它们是植物病毒感染的宝贵进化记录。
研究团队聚焦于植物病毒科——花椰子病毒科，其成员以作为进化上持久的内源性元素嵌入宿主基因组而闻名。研究人员分析了来自所有主要陆生植物谱系的93种代表物种的基因组，包括苔藓、石松植物、蕨类、针叶树和开花植物。随后，他们鉴定出了由花椰子病毒科成员留下的超过47,000个内源性病毒元素。
研究结果显示，花椰病毒科病毒感染了极其广泛的维管植物宿主，从石松植物到被子植物。研究人员还发现，该家族内的病毒多样性被严重低估了。他们的研究揭示了Caulimoviridae中存在35个此前未被描述的分类群，其中包括仅在某些针叶树中发现的新描述类群。
当研究人员比较花椰子病毒科病毒与其植物宿主的进化历史时，发现多个病毒分类群似乎与维管植物共同进化了数亿年。然而，这段极其长久的关系并非总是线性的。相反，它们的共同历史很复杂：有时病毒更换宿主，有时则灭绝。
这些灭绝事件中，有几次可能与改变地球生命的大规模灭绝有关，尤其是晚二叠纪（2.52亿年前）和晚白垩纪（6600万年前）的灭绝。这些事件重塑了陆地生态系统，导致大量物种消失，并创造了新的生态位，这些生态位可能被新病毒占据。
这项工作强调了植物基因组作为病毒进化自然记录的巨大价值。研究人员可以利用古代感染留下的痕迹，揭示植物与病毒之间持久的相互作用，以及病毒如何机制性地适应生态系统变化。
出版信息
Héléna Vassilieff 等人，《内源性病毒元素追溯了 Caulimoviridae（PLOS Pathogens）的古老起源和早期进化》（2026）。DOI：10.1371/journal.ppat.1014340
