与人类类似，植物也可能同时感染多种病毒，引发更严重的感染和新的疾病变异，但这类混合感染的研究尚不充分。近日，宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一项新研究，为理解植物混合感染病毒提供了新视角。

该研究聚焦于两种常见病毒——番茄斑萎病正斑病毒 (TSWV) 和凤仙花坏死斑正斑病毒 (INSV)，调查它们感染同一种植物时会发生什么。研究结果发表在《病毒》杂志上。研究发现，当植物同时感染这两种病毒时，TSWV水平远低于单独感染TSWV时的水平，且在混合感染植物中，TSWV水平也低于INSV，这表明两种病毒之间存在拮抗关系。

农业科学学院植物病毒学教授克里斯蒂娜·罗莎表示，虽然这些发现处于初步阶段，但有助于更好地了解这些病毒，为将来控制疾病提供依据。该研究首次关注这些混合感染，若研究中发现的植物途径能被操纵以控制植物病害，那么获得的知识最终可用于管理通过媒介传播的植物病毒，理论上可为种植者带来经济效益。

TSWV和INSV历史上曾被认为是同一物种，如今被认定为不同病毒，不过它们在基因组和生态层面存在相似之处。二者都能感染多种植物，引起坏死等症状，主要通过蓟马这种微小昆虫传播。蓟马通过刺穿植物吸食内部液体进食，会造成可见损害并传播疾病。这两种病毒在世界存在重叠地区，理论上植物同时感染情况常见。混合感染很重要，因为会增加病毒交换基因片段、产生新重配病毒的风险，不过目前尚未发现TSWV和INSV的重组。

罗莎实验室此前研究发现，蓟马能分辨植物感染的病毒，且更喜欢在同时感染TSWV和INSV的植物上产卵。但一龄蓟马成长过程中感染这两种病毒后，长大传播病毒的概率不同，更易感染其中一种。罗莎认为，蓟马是病毒主要载体，这可能是尚未发现病毒重组的原因之一，因为蓟马可能只将一种病毒传递给新植物。另一个原因可能是病毒在植物宿主体内相互影响。当两种微生物感染同一种生物体时，可能互相帮助或互相伤害，这对感染结果很重要，协同作用会导致更严重疾病，拮抗作用则可能降低疾病严重程度。

罗莎和合著者研究了病毒在蓟马中的相互作用后，决定探究它们在植物中的行为，检验共感染结果是由病毒直接相互作用还是通过植物间接引起。研究小组用不同病毒组合在不同时间感染三组“本氏烟”(烟草的近亲)，一组感染TSWV，一组感染INSV，一组同时感染两种病毒，感染时间有同步和连续之分。随后测量植物中病毒数量，比较单一感染和混合感染情况，还利用小RNA测序分析，查看哪些基因处于活跃状态。

分析数据后发现，共感染植物数量比仅感染单一病毒的植物少，共感染植物中TSWV数量也比仅感染其中一种病毒的植物低。综合来看，这表明病毒之间存在拮抗关系，且ISNV更受植物青睐。分析小RNA测序时发现，单一感染和混合感染中ISNV小RNA水平相似，而混合感染中的TSWV小RNA水平比单一感染低得多。研究小组还研究了不同感染中的微RNA谱，再次发现单一感染和混合感染中的ISNV谱相似，TSWV谱不同，这表明TSWV的处理方式与INSV不同。

研究人员表示，未来更多研究可能有助于确定这些相互作用背后的机制，为植物病毒病的防控提供更深入的理论支持。

更多信息： Md Tariqul Islam 等，《正畸孢子病毒的拮抗作用反映在植物小RNA谱中》，《病毒学》(2025)。