Abstract Galbut virus (family Partitiviridae ) infects Drosophila melanogaster and can be transmitted vertically from infected mothers or infected fathers with near perfect efficiency. This form of super-Mendelian inheritance should drive infection to 100% prevalence, and indeed galbut virus is ubiquitous in wild D. melanogaster populations. But on average only about 60% of individual flies are infected. One possible explanation for this apparent paradox is that a subset of flies are resistant to infection. Although galbut virus infected flies seem healthy, infection may be sufficiently costly to drive selection for resistant hosts, thereby decreasing overall prevalence. To test this hypothesis, we quantified a variety of fitness-related traits in galbut virus infected flies from two lines from the Drosophila Genetic Reference Panel (DGRP). Galbut virus infected flies had slightly decreased average lifespan and total offspring production, but these decreases were mostly not statistically significant. Galbut virus DGRP-517 flies pupated and eclosed slightly faster than their uninfected counterparts. Some galbut virus infected flies exhibited altered sensitivity to viral, bacterial, and fungal pathogens. Galbut virus infection produced minimal changes to host mRNA levels as measured by RNA sequencing, consistent with minimal phenotypic changes. The microbiome composition of flies was not measurably perturbed by galbut virus infection. Differences in phenotype attributable to galbut virus infection varied as a function of fly sex and DGRP strain and were generally dwarfed by larger differences attributable to strain and sex. Thus, galbut virus infection does produce measurable phenotypic changes, with changes being minor, offsetting, and possibly net negative. Importance Virology has largely focused on viruses that cause unmistakable phenotypic changes. But metagenomic surveys are revealing that persistent virus infections are extremely common, even in apparently healthy organisms. The extent to which these persistent viruses impact host fitness and evolution remains largely unclear. Here we study fitness impacts of a partitivirus named galbut virus that is ubiquitous in wild D. melanogaster populations. Despite efficient biparental vertical transmission, galbut virus is present in only just over half of wild flies. We quantified various fitness-related traits in galbut virus infected and uninfected fly lines and found that infection produced small but measurable changes in host phenotype that in aggregate may reduce fly fitness. Further studies that take advantage of this virus that naturally infects a premier model organism that is easy to study in the wild will shed further light on the persistent virus-host dynamics that may actually represent most viral infections.

Abstract Partitiviruses are segmented, multipartite dsRNA viruses that until recently were only known to infect fungi, plants, and protozoans. Metagenomic surveys have revealed that partitivirus-like sequences are also commonly associated with arthropods. One arthropod-associated partitivirus, galbut virus, is extraordinarily common in wild populations of Drosophila melanogaster fruit flies. To begin to understand the processes that underlie this virus’s high global prevalence, we established colonies of wild-caught infected flies. Infection remained at stably high levels over three years, with between 63-100% of individual flies infected. Galbut virus infects fly cells and replicates in tissues throughout infected adults, including reproductive tissues and the gut epithelium. We detected no evidence of horizontal transmission via ingestion but vertical transmission from either infected females or infected males was ~100% efficient. Vertical transmission of a related partitivirus, verdadero virus, that we discovered in a laboratory colony of Aedes aegypti mosquitoes was similarly efficient. This suggests that efficient biparental vertical transmission may be a feature of at least a subset of insect-infecting partitiviruses. To study the impact of galbut virus infection free from the confounding effect of other viruses, we generated an inbred line of flies with galbut virus as the only detectable virus infection. We were able to transmit infection experimentally via microinjection of homogenate from these galbut-only flies. This sets the stage for experiments to understand the biological impact and possible utility of partitiviruses infecting important model organisms and disease vectors. Importance Galbut virus is a recently discovered partitivirus that is extraordinarly common in wild populations of the model organism Drosophila melanogaster . Like most viruses discovered through metagenomics, most of the basic biological questions about this virus remain unanswered. We found that galbut virus, along with a closely related partitivirus found in Aedes aegypti mosquitoes, is transmitted from infected females or males to offspring with ~100% efficiency and can be maintained in laboratory colonies over years. This represents one of the most efficient means of virus transmission described, and likely underlies the successful spread of these viruses through insect populations. We created Drosophila lines that contained galbut virus as the only virus infection and showed that these flies can be used as a source for experimental infections. This provides insight into how arthropod-infecting partitiviruses may be maintained in nature and sets the stage for exploration of their biology and potential utility.