宿主遗传因素影响病毒群落的组成

植物可以一次被多种病毒感染。但是，即使个体属于相同物种和相同种群，病原体群落的组成也各不相同。苏黎世大学的生态学家现在表明，这些差异主要是由于宿主之间的遗传变异所致。因此，遗传多样性的丧失可能使物种更容易受到感染和灭绝。

病毒在动植物界普遍存在，但大多数仍是科学未知的。研究人员直到最近才开发出改进的分析技术和统计工具来解决以下关键问题之一：为什么有些人更容易感染病毒，而另一些人却没有受到伤害?

病原体的结合很重要

众所周知，遗传差异可使动物或植物对特定病毒更具抵抗力。但是，越来越清楚的是，大多数生物不仅包含一种病原体，而且还包含由不同微生物组成的复杂群落。苏黎世大学进化生物学与环境研究系的安娜·利萨·莱恩教授说：“应对感染的这种多样性是了解和预测宿主的疾病动态和感染成本所必需的。” 例如，第一个到达的病原体可以赋予对第二个病原体的抗性。但是到目前为止，对于影响病毒群落组成的因素知之甚少。

现在，莱恩(Laine)在苏黎世大学和赫尔辛基大学的研究团队中表明，遗传差异对每个人所支持的病毒群落的多样性具有重大影响。莱恩说：“这表明物种内遗传多样性的减少可能对病毒感染的风险产生重大影响。”

不同环境中的相同植物

在他们的研究中，研究小组使用了常见的杂草车前草，也被称为肋草车前草。该植物的个体可以通过根的繁殖而克隆，从而产生遗传上相同的后代。通过这种方法，研究人员从四种核仁芭蕉的遗传变异中各产生了80个克隆，并将它们置于波罗的海Åland群岛四个地点的天然核仁芭蕉种群中。因此，将克隆的植物在自然条件下暴露于病毒攻击。莱恩解释说：“通过将相同的植物放在不同的环境中并使其他所有条件保持不变，我们可以严格测试遗传学的作用。”

分别在两周和七个星期后，研究人员收集了叶子，并确定了五种常见的植物病毒中有哪些感染了克隆。他们发现大约三分之二的植物感染了至少一种病毒，而近四分之一的植物则携带多种病毒。他们总共发现了17种不同的组合，每种植物的病毒范围从2到5种不等。

遗传因素最重要

然后，先进的统计模型使研究人员能够辨别遗传因素，位置，植物大小，食草动物造成的损害以及病毒之间的相互作用等各种因素如何影响病毒群落的组成。结果表明，宿主遗传差异解释了大多数观察到的变异。莱恩说：“尽管我们怀疑基因型会发挥作用，但我们却惊讶地发现基因型是最重要的决定因素。” 另一个重要因素是当地环境，而其他因素(例如植物大小和食草动物)仅表现出较小的影响。

莱恩说：“这首次证明了遗传差异，最有可能是免疫基因，对这些多样的病原体群落如何在宿主体内聚集至关重要。” “下一步的工作之一就是识别潜在的基因。”

遗传多样性使物种更强壮

结果突出了物种内遗传多样性的重要性。多样性的丧失使物种更容易受到病毒感染，对生物多样性产生深远的影响。由于人类对自然栖息地的破坏，自然种群的遗传多样性已日益枯竭。

莱恩说，这些发现也可用于农业，以提高农作物对病原体的抵抗力：“应将遗传多样性纳入农作物系统作为控制农业疾病的可持续手段。不仅是单个害虫，而且整个病原体群落。”

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