最近爲了新實驗看了些文獻，順便整理一下。今天的推送是關於【鐮刀菌病毒】主題的文獻綜合，本文相較之前寫的，內容上更系統全面，不過不夠深入。後面會陸續推送更詳細的針對二（今天的P2）、三、七部分的文獻整理，感興趣的話可以閱讀明後天或更後天的內容。
鐮刀菌（Fusarium spp.）在自然界存在廣泛，也是對危害嚴重的植物病原菌。隨着近年深度測序技術和組學的發展，寄生在鐮刀菌中的病毒種類豐富了起來，它們與寄主間的互作也進一步被闡明。目前在以下13種鐮刀菌中發現病毒並且測定了其中完整的病毒基因組：Fusarium asiaticum, F. boothii, F. circinatum, F.coeruleum, F. globosum, F. graminearum, F. incarnatum, F. langsethiae, F. oxysporum, F.poae, F. pseudograminearum, F. solani, and F. virguliforme。
多數鐮刀菌病毒都造成無症狀侵染，只有少數，比如Fusarium graminearum virus 1 (FgV1), Fusarium graminearum virus-ch9 (FgV-ch9), Fusarium graminearum hypovirus 2 (FgHV2), 和Fusarium oxysporum f. sp. dianthi mycovirus 1 (FodV1)這幾種真菌病毒侵染可以導致真菌弱毒力菌株產生。
下面先簡單彙總鐮刀菌中的真菌病毒
一、真菌病毒分類和進化
1. 分類
根據ICTV（ International Committee for Taxonomy of Viruses ）最新分類報告，真菌病毒被分爲7個線性dsRNA病毒科（Chrysoviridae, Endornaviridae, Megabirnaviridae, Quadriviridae, Partitiviridae, Reoviridae, Totiviridae）和1個線性dsRNA病毒屬（Botybirnavirus）；6個線性正義ssRNA病毒科（Alphaflexiviridae, Barnaviridae, Deltaflexiviridae, Gammaflexiviridae,
Hypoviridae, Narnaviridae）；1個線性反義ssRNA病毒科（Mymonaviridae），1個環狀ssDNA病毒科(Genomoviridae)。目前還沒有發現dsDNA真菌病毒（我找到兩篇寫於1983，1993的文獻中說他們發現了dsDNA真菌病毒，在後面參考文獻列表裏，但是近年的綜述都說目前沒有dsDNA真菌病毒？）。
一般真菌病毒都是通過提取材料dsRNA發現的，因爲在它們多數是dsRNA病毒或複製中會產生dsRNA中間體（Son et al., 2015）。提取真菌dsRNA，跑的電泳圖可以顯示出其中真菌病毒的多樣性。
2. 進化
系統發育研究顯示同一科的病毒侵染的寄主可以完全不同，比如Partitiviridae科中有的可以侵染植物，有的侵染原生動物，有的侵染真菌。
或者正義ssRNA真菌病毒Cryphonectria parasitica hypovirus 1–4 (CHV1–4), Fusarium graminearum virus 1 (FgV1)和Botrytis virus X在系統發育分析中與植物病毒親緣關係近。
另外Sclerotinia scerotiorum RNA virus L 與侵染人類的病毒hepatitis E virus和rubi-like viruses親緣關係較近。
對於以上的結果分析真菌病毒的起源，人們總結出兩種猜想：“ancient coevolution hypothesis”即病毒與真菌長久以來的共進化；另一種“plant virus hypothesis”即真菌病毒起源於植物病毒，並且認爲有些植物病毒也來源於真菌。目前真菌病毒的起源沒有定論。
二、真菌病毒的傳播
它們一般是通過孢子的垂直傳播和通過菌絲融合的水平傳播，少有可以體外傳播的真菌病毒（Sclerotinia gemycircularvirus 1可以體外侵染，Yu et al., 2013，P2推送）。而且真菌病毒一般不含有運動蛋白，在植物和動物病毒中運動蛋白是必需的。
由於真菌病毒缺少體外傳播途徑，所以在自然環境中使用時，真菌的營養不親和性可以很好的阻礙病毒的傳播。關於真菌的營養不親和性，目前對於C. parasitica的研究發現了與其營養不親和性有關的幾個基因（Choi et al., 2012）。
三、侵染症狀
多數感染病毒的真菌是無症狀的，只有一小部分病毒可以增強或減弱真菌對其寄主的致病力。正是這一小部分可以減弱真菌致病力的病毒引起了人們的關注。
由於它們缺乏體外侵染途徑，所以科學家們利用構建病毒侵染性cDNA克隆、純化病毒粒子等一系列技術，使病毒侵染無毒真菌的原生質體。這些技術加快了病毒和寄主互作的研究進程，也可以使一些真菌病毒不受真菌營養不親和性的限制，擴大它們的寄主範圍。
四、目前全基因組測序的鐮刀菌病毒（Li et al. 2019-Table 1）
五、病毒對鐮刀菌的影響
FgHV2
抑制菌絲生長和孢子產生，降低DON積累
FgV1
降低鐮刀菌致病力，延緩菌絲生長，降低色素和DON積累
FgV-ch9
降低真菌生長速率和產孢能力，造成菌落形態和細胞質異常，降低致病力
FodV1
影響真菌表型和致病力
六、與病毒侵染相關的基因調控
對病毒侵染的真菌的蛋白質組和轉錄組進行分析將有助於瞭解真菌中受病毒感染調節的，與生長、發育和應激反應有關的蛋白質和基因，闡明真菌與病毒之間的互作。
kwon等人2009年用雙向電泳結合質譜分析（Two-dimensional Electrophoresis Combined with Mass Spectrometry Analyze）研究了FgV1侵染對F. graminearum蛋白質表達的影響。
雙向電泳結合質譜分析
7種蛋白質上調錶達，16種蛋白質下調。儘管結果好像很多了，但是仍不足以讓我們對於病毒-真菌互作有個全面的瞭解。於是人們用3‘瓦片陣列（3‘-tiling microarray）技術進行基因組水平的表達分析，發現了更多的表達受影響的蛋白質。而且還發現，禾穀鐮刀菌被不同病毒侵染後，轉錄組截然不同。
基於前期蛋白研究，人們繼而對敲除和過表達了過氧化物酶體蛋白（hexagonal peroxisome protein）基因（FgHex1）和二磷酸核苷酸梅基因（ FgHal2）的禾穀鐮刀菌與FgV1的互作進行研究，發現這幾個基因在互作中起關鍵作用（Son et al., 2013；Yu et al., 2015）。
爲了進一步弄清FgHEX1產物與FgV1病毒RNA複製之間的關係，人們利用凝膠遷移技術（electrophoretic mobility shift assays，EMSA）分析FgHex1蛋白和FgV1基因組各個RNA片段的結合（Son et al., 2016）。
另一個造成真菌衰弱的病毒FgV-ch9侵染禾穀鐮刀菌會造成真菌vr1基因（mRNA結合蛋白基因，virus response 1）下調，敲除這個基因會造成類似病毒侵染的症狀。並且發現該病毒的P3蛋白就足以引起所有侵染症狀（Bormann et al., 2018）。
七、真菌中RNA干擾機制對病毒侵染的應答
在真核生物中，RNA沉默（RNA silencing）或RNA干擾（RNA interference，RNAi）機制一般是抗病毒機制，主要起作用的是Dicer-like（DCL）和Argonaute-like（AGO）蛋白質家族。
真核生物中RNAi介導的基因沉默的示意圖
Dicer核酸酶是一種核糖核酸內切酶，屬於RNase III家族，可特異識別dsRNA，它能逐步切割由轉基因、病毒感染等各種外源導入方式引入的dsRNA，將其降解爲21-23bp的dsRNAs片段，每個片段的3’端都有2個鹼基突出。
在真菌抗病毒機制中，Dicer酶識別病毒dsRNA，將其降解爲小片段，即vsRNAs（virus-derived small RNAs）。vsRNAs在Argonaute蛋白作用下形成效應複合體（effector complex），即RNA誘導沉默複合體（RNA-induced silencing complex，RISC）。vsRNA的一條鏈被降解，另一條導鏈幫助RISC定位到同源病毒RNA，隨後這段病毒RNA被降解。
對應的，病毒也發展了一系列應對RNA沉默的機制，比如RNA沉默的病毒抑制子（viral suppressors of RNA silencing，VSR）。這個在慄疫病病原菌Cryphonectria parasitica和它的hypovirus互作體系中研究較多，Fusarium graminearum與其多種真菌病毒的互作研究近年也越來越多。
主要參考文獻
Bormann, Jörg, et al. "Expression of a structural protein of the mycovirus FgV-ch9 negatively affects the transcript level of a novel symptom alleviation factor and causes virus infection-like symptoms in Fusarium graminearum."Journal of Virology92.17 (2018).
Choi GH, Dawe AL, Churbanov A, Smith ML, Milgroom MG, et al. (2012) Molecular characterization of vegetative incompatibility genes that restrict hypovirus transmission in the chestnut blight fungus Cryphonectria parasitica. Genetics 190: 113–127. doi: 10.1534/genetics.111.133983 PMID: 22021387
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