Pengenalan

Nama kajian: High throughput RNA sequencing discovers symptomatic and latent viruses: an example from ornamental Hibiscus

Objektif: Mengenal pasti virus yang menjangkiti bunga raya di landskap bandar menggunakan penjujukan RNA berkemampuan tinggi tanpa pemilihan jujukan.

Negara kajian: China (Guangzhou).

Bunga raya ditanam secara meluas di kawasan awam seperti tepi jalan dan taman bandar. Pokok-pokok ini kadangkala menunjukkan simptom seperti daun bergulung, herot dan pucat, tetapi puncanya jarang dikenal pasti. Virus tumbuhan sering menjadi punca tersembunyi, dan satu pokok boleh dijangkiti oleh beberapa virus serentak.

Kajian oleh Zhou dan rakan-rakan ini menggunakan pendekatan penjujukan seluruh RNA terhadap daun bunga raya bergejala yang dikutip di tepi jalan berhampiran sebuah pasar di Guangzhou, China. Pendekatan ini membolehkan semua virus dalam sampel dikesan sekaligus, termasuk virus yang tidak dijangka.

Mengapa Kajian Ini Penting

Kaedah diagnostik tradisional seperti ELISA atau PCR hanya mengesan virus yang disasarkan. Jika virus yang wujud tidak disyaki, ia akan terlepas. Penjujukan RNA tanpa pemilihan jujukan membolehkan penemuan semua virus, termasuk virus laten yang tidak menunjukkan simptom tetapi masih boleh merebak.

Bagi tanaman hiasan yang dibiakkan melalui keratan seperti bunga raya, virus laten amat berbahaya kerana ia boleh tersebar secara senyap melalui bahan tanaman. Pokok induk yang kelihatan sihat mungkin sebenarnya membawa beberapa jenis virus.

Kaedah Kajian

Daun bunga raya yang menunjukkan simptom daun bergulung, herot dan klorosis dikutip di tepi jalan berhampiran pasar di Guangzhou. Pemeriksaan awal menggunakan mikroskop elektron dengan pewarnaan negatif mendedahkan zarah seperti tobamovirus. Jumlah RNA diekstrak dan digunakan untuk membina perpustakaan cDNA tanpa sebarang pemilihan berdasarkan jujukan, diikuti penjujukan berkemampuan tinggi. Bacaan kloroplas, ribosom dan mitokondria ditapis, dan jujukan yang tinggal disaring untuk jujukan virus.

Dapatan Utama

1. Sembilan spesies virus daripada tujuh genus

Penghimpunan jujukan mengesan sembilan spesies virus daripada tujuh genus. Ini termasuk tiga tobamovirus (Tobacco mosaic virus, Tobacco mild green mosaic virus dan Hibiscus latent Singapore virus), Turnip mosaic virus (Potyvirus), Potato virus M (Carlavirus), Hibiscus chlorotic ringspot virus (Betacarmovirus), satu Fabavirus, Cotton leaf curl Multan virus (Begomovirus), serta mitovirus yang direplikasi dalam mitokondria, iaitu Chenopodium quinoa mitovirus 1.

Kehadiran sembilan virus dalam satu sampel menunjukkan betapa kompleksnya jangkitan virus pada pokok hiasan di landskap bandar.

2. Data jujukan yang besar dengan penapisan berkesan

Sebanyak 814 Mb data jujukan bersih diperoleh daripada 2,712,161 pasangan bacaan 150 bp. Bacaan kloroplas, ribosom dan mitokondria ditapis, menyingkirkan 79.1% bacaan. Sebanyak 1,135,848 × 150 bp jujukan dikekalkan untuk saringan virus.

3. Liputan genom virus yang tinggi

Pemetaan bacaan kepada jujukan rujukan virus lengkap menunjukkan liputan genom yang tinggi dan seragam, dari 3,729 kali liputan bagi Turnip mosaic virus hingga 22 kali bagi Cotton leaf curl Multan virus. Sebagai perbandingan, gen rujukan nuklear aktin hanya menunjukkan 14 kali liputan dan poliubiquitin 27 kali.

Ini bermakna sesetengah virus wujud dalam jumlah yang sangat tinggi dalam tisu daun berbanding gen pokok itu sendiri.

4. Varian genetik virus dikesan

Varian yang ketara berbanding jujukan rujukan (SNP) turut dikenal pasti. Maklumat ini berguna untuk memahami kepelbagaian virus dan kemungkinan strain tempatan.

5. Potensi untuk diagnosis rutin pokok hiasan

Penyelidik merumuskan bahawa dengan kos penjujukan yang rendah dan potensi saluran bioinformatik separa automatik, pendekatan seluruh RNA mempunyai potensi besar untuk mengenal pasti pelbagai virus yang tidak didiagnosis dalam pokok hiasan. Ini membolehkan langkah pencegahan diambil di kemudahan pengeluaran untuk menghalang penyebaran dan menjamin kualiti produk.

Implikasi Kepada Pengusaha di Malaysia

Dapatan ini relevan untuk Malaysia kerana bunga raya ditanam secara meluas di tepi jalan dan taman bandar, sama seperti di Guangzhou. Hibiscus latent Singapore virus dan Hibiscus chlorotic ringspot virus yang dikesan juga berkaitan dengan rantau Asia Tenggara. Pengusaha nurseri yang membekalkan bunga raya kepada pihak berkuasa tempatan wajar memastikan pokok induk diuji bebas virus, kerana satu pokok induk yang dijangkiti boleh menyebarkan beberapa virus sekaligus melalui keratan.

Batasan Kajian

Kajian ini berdasarkan sampel dari satu lokasi sahaja dan diterbitkan sebagai pracetak (preprint) di bioRxiv, bermakna ia belum melalui proses semakan rakan sebaya pada masa rekod dibuat. Kajian juga tidak menentukan virus mana yang menyebabkan simptom tertentu, atau kesan setiap virus terhadap kesihatan pokok.

Walaupun begitu, dapatan ini memberi isyarat awal yang berguna tentang kepelbagaian virus pada bunga raya di landskap bandar Asia.

Langkah Praktikal

Gunakan keratan hanya daripada pokok induk yang sihat dan bebas simptom. Asingkan pokok induk utama dalam kawasan berjaring untuk mengurangkan serangga vektor seperti afid dan lalat putih. Sterilkan gunting pangkas dengan alkohol atau larutan peluntur cair antara pokok, kerana tobamovirus mudah tersebar melalui sentuhan dan alatan. Pokok yang menunjukkan daun herot dan berbelang secara berterusan perlu dibuang.

Ringkasan Angka Penting

• Virus dikesan: 9 spesies daripada 7 genus.
• Data jujukan bersih: 814 Mb (2,712,161 pasangan bacaan 150 bp).
• Bacaan organel ditapis: 79.1%.
• Liputan genom virus: 22 kali hingga 3,729 kali.

Kesimpulan

Penjujukan seluruh RNA mengesan sembilan spesies virus daripada tujuh genus dalam satu sampel bunga raya tepi jalan di Guangzhou, membuktikan potensi kaedah ini untuk mengenal pasti virus bergejala dan laten pada pokok hiasan.

Sumber Rujukan

Zhou, S., Richert-Poeggeler, K.R., Wang, Z., Schwarzacher, T., Heslop-Harrison, J. & Liu, Q. (2022). High throughput RNA sequencing discovers symptomatic and latent viruses: an example from ornamental Hibiscus. bioRxiv (pracetak). DOI: 10.1101/2022.01.25.477650

Pautan SciSpace: https://scispace.com/papers/high-throughput-rna-sequencing-discovers-symptomatic-and-x4a15tct

Kata Kunci

bunga raya, virus laten, penjujukan RNA, tobamovirus, Hibiscus chlorotic ringspot virus, landskap bandar