2024年8月30日，宁波大学陈剑平团队媒介昆虫-病毒互作组在病毒学领域经典期刊Journal of Virology上发表题为“Endogenous nege-like viral elements in arthropod genomes reveal virus–host coevolution and ancient history of two plant virus families”的研究论文。本研究利用宿主中内源性病毒元件揭示了共生病毒与节肢动物共进化及与两个植物病毒科病毒的进化关系。
在该研究中，作者首先利用田间采集及公共数据库下载的蚜虫转录组鉴定了11个Nege类共生病毒（Negeviruses）。进化树分析发现蚜虫中的这些Nege病毒分为四个独立分枝，且这些病毒与两个植物病毒科（北岛病毒科Kitaviridae和帚状病毒科Virgaviridae）病毒在系统发育树中具有较近的亲缘关系；进一步研究表明蚜虫基因组中有至少10条与该类病毒同源的内源性病毒元件（ENVEs），直系同源及物种进化分析发现这类Nege病毒可能在新生代（6千万年前）侵染并整合到蚜虫宿主，并在蚜虫基因组中长期存在。
先前研究表明蚜虫Nege病毒编码的两类结构蛋白（外壳蛋白CP和膜蛋白SP24）分别与帚状病毒科病毒编码的CP及北岛病毒科编码的SP24具有同源性。为深入探究Nege病毒与植物病毒的进化关系，作者利用公共数据库在150个节肢动物基因组中鉴定出292条与CP和SP24序列同源的ENVEs。有意思的是在植物基因组中未发现这两类序列的同源序列，表明植物病毒的CP和SP24很可能和早期节肢动物的Nege病毒相关。进一步利用系统进化分析表明Nege病毒与节肢动物宿主在远古时期共存，而帚状病毒科和北岛病毒科的植物病毒有可能起源于节肢动物取食植物过程中发生的Nege病毒的水平转移。
综上所述，该研究通过分析节肢动物基因组中的ENVEs揭示了远古时期Nege病毒与节肢动物宿主的共进化过程，并阐明了两个植物病毒科病毒可能起源于早期的节肢动物Nege病毒。研究结果有助于我们对共生病毒和节肢动物互作关系的理解，同时也为植物病毒的起源提供了新的见解。
论文第一作者为宁波大学植物病毒学研究所卢刚特聘副研究员，叶庄新博士生为共同一作，通讯作者为张传溪教授、陈剑平院士和李俊敏研究员。感谢美国Noble Foundation研究院丁辛顺研究员和中山大学施莽教授在写作过程中提供的指导；同时要感谢中国农科院植物保护研究所陈巨莲研究员、西南大学植物保护学院牛金志教授、云南农科院花卉所邱显钦研究员、廊坊师范学院生命科学学院张培培副教授、山西师范大学生命科学学院赫娟教授馈赠蚜虫样品。本项研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1400200）、国家自然科学基金重点项目-区域创新联合发展基金（U20A2036，U21A20225）和国家自然科学基金面上项目（32270146）的资助。
