배경: 바이러스는 농업생태계에 주목할 만한 영향을 미치며, 식물의 건강에 악영향을 주고 문제를 유발할 수 있다(예: 생물보안 위험 증가 및 경제적 손실). 그러나 생태계에서 특정 숙주 식물과의 상호작용 및 그 다양성에 관한 우리의 지식은 여전히 제한적이다. 농업생태계에서 바이러스가 수행하는 역할에 대한 이해를 높이기 위해서는, 다양한 식물군의 바이롬(virome)에 대한 포괄적 분석이 필수적이다. 고처리량 시퀀싱(HTS) 기법은 식물 바이롬을 편견 없이 탐구하는 데 유용하며, 궁극적으로 추가적인 생물학적 및 생태학적 통찰을 도출하기 위한 기반을 마련한다. 본 연구는 개별 식물에서 나타나는 바이러스 군집 동역학을 철저히 규명하기 위해 수행되었다. 결과: 근접 샘플링과 삼자( tripartite ) 네트워크 분석을 결합한 HTS 기반 바이롬 분석을 실시하여 청국(Chnidium officinale) 식물에서 바이러스 다양성을 조사하였다. 우리는 14개 알려진 바이러스 계통의 21개 알려진 속 및 6개 분류되지 않은 속으로부터, 청국 식물과 관련된 61종의 서로 다른 바이러스를 확인하였으며( DNA 바이러스 27종, RNA 바이러스 34종), 특히 지속성 바이러스 12종( DNA 바이러스 7종 및 RNA 바이러스 5종)은 왜소한 청국(dwarfed chunkung) 식물에만 국한되어 있었다. Partitiviridae, Picobirnaviridae, Spinareoviridae 계통의 바이러스가 왜소한 식물에서만 검출되었다는 점은 이러한 바이러스들이 관찰된 왜소화에 기여할 가능성을 시사한다. 청국에 다수의 바이러스가 동시감염(co-infection)한다는 사실은, 서열 변이의 현저한 다양성과 재조합(recombination)의 증거를 동반하는 역동적이고 상호작용적인 바이러스 생태계를 시사한다. 결론: 본 연구는 청국에 관여하는 바이러스 군집을 규명하였다. 그 결과 청국은 다양한 식물 바이러스의 중요한 저장소(reservoir) 역할을 하는 것으로 보인다. 또한 개별 식물의 동시감염 비율은 예상보다 높았다. 향후 연구에서는 수십 종의 바이러스가 청국에 공존할 수 있게 하는 기전이 무엇인지 규명할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고, 본 연구에서 생성된 청국 바이롬에 대한 중요한 통찰은 효과적인 식물 바이러스성 질병 관리 및 통제 전략을 개발하는 데 관련이 있을 수 있다.
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