菌病毒是一类能感染真菌、卵菌和植物的病毒(Kondo等人,2022年),具有多种基因组结构,包括环状单链(ss)DNA病毒、双链(ds)RNA病毒以及单链正链(ss+)或负链(ss-)RNA病毒。Mitovirus和Narnavirus属包含了最丰富的单链RNA(ssRNA+)菌病毒(Hillman和Cai,2013年;Hough等人,2023年;Kotta-Loizou,2019年;Nuss,2005年)。这类病毒因其跨界相互作用而备受关注,尤其是它们能感染植物病原真菌和昆虫病原真菌(Filippou等人,2021年;Kondo等人,2022年)。这些跨界相互作用可能导致真菌适应性的改变,包括孢子产生减少、菌落形态改变、不育以及致病性增强或减弱(Filippou等人,2021年;Khalifa和Pearson,2013年;Nuss,2005年;Rigling和Prospero,2018年;Shah等人,2020年)。这些表型变化通常被称为“低毒力”(hypovirulence,即真菌致病性降低)或“高毒力”(hypervirulence,即真菌致病性增强)。在欧洲,子囊菌Cryphonectria parasitica的爆发导致了栗树枯萎病,这种病害在20世纪初在美国造成了大量栗树死亡(Rigling和Prospero,2018年)。这种栗树枯萎病通过低毒力病毒Cryphonectria hipovirus 1(CHV-1)得到了有效控制,该病毒被用于生物防治(Kondo等人,2022年;Rigling和Prospero,2018年)。例如,被多菌病毒感染的昆虫病原子囊菌Beauvieria bassiana的孢子数量增加了两倍,并且根据碳源的不同,其径向生长也有所增强(Filippou等人,2021年)。病毒感染对真菌的影响可能表现为高毒力、低毒力,或者不对真菌的生长、孢子产生或致病性产生任何影响,不过环境和生物因素可能会改变这些结果。
由植物病原真菌引起的哺乳动物呼吸系统疾病较为罕见。导致人类疾病的真菌病原体通常局限于机会性感染,且在大多数情况下主要影响免疫系统受损的个体,或者是由真菌产生的毒素引起的(Kim等人,2020年;Kotta-Loizou,2019年)。枫树皮病(MBD,世界卫生组织2022年重新命名为Mapple Bark Striple Lung)是由子囊菌Cryptostroma corticale引起的(Braun等人,2021年;Emanuel等人,1966年)。这种病害最初于1889年在五大湖地区被发现(Ellis和Everh,1989年),随后在英国和法国于20世纪50年代和60年代在华盛顿州及其他欧洲国家传播(Goree,1968年;Gregory和Waller,1951年;Moreau和Moreau,1951年;Kelnarová等人,2017年)。自21世纪以来,SBD的报道频率增加,与干旱和高温有关(Goree,1968年;Gregory和Waller,1951年;Kespohl等人,2022年;Muller等人,2023年;Ogris等人,2021年)。最近在美国华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州以及加拿大不列颠哥伦比亚省又出现了SBD的爆发(Brooks等人,2023年;Garbelotto等人,2024年)。由于预计的气候变化,北美太平洋西北部的枫树感染该病害的风险增加(Still等人,2023年;White等人,2023年)。这种树木疾病主要影响枫树(Acer pseudoplatanus和A. platanoides)。其他Acer物种,如A. campestre、A. negundo和A. macrophyllum也被报道为宿主(Burgdorf等人,2022年)。SBD的症状包括萎蔫、树干和树枝枯死以及外层树皮剥落。通常可以在剥落的树皮下找到含有菌核的分生孢子。如果高度暴露的个体吸入这些孢子,可能会引发类似病毒的症状,如过敏性肺炎(Braun等人,2021年)。MBD最初与C. corticale孢子相关联,因为肺活检显示受感染个体的肺部存在萌发的孢子和菌丝(Emanuel等人,1966年)。
本研究描述了在C. corticale中发现的四种新型菌病毒。我们还筛查了来自北美和欧洲的C. corticale分离株,报告了不同真菌分离株中的单一及混合菌病毒感染情况。我们分析了它们的基因组特征、遗传相似性以及与其他Mitovirus和Narnavirus物种的系统发育关系。我们描述了含有假结的非翻译区(UTRs)的基因组组成和二级结构,并通过生物信息学方法预测了5'和3'端的核糖体进入位点(IRES)和帽独立翻译增强子(CITE),这些结构在真菌中是存在的(Chiba等人,2018年)。生长实验表明,无病毒、单一感染和混合感染的几乎相同的真菌分离株在不同温度下的菌落直径存在差异。这是首次报道能够引起人类过敏性肺炎的植物病原真菌病毒感染案例。