半巢式RT-Realtime PCR检测马铃薯Y病毒脉坏死株系

马铃薯Y病毒脉坏死株系(Potato virus Y,PVYn)是马铃薯中一个非常重要的病毒病害.本文根据PVYn基因组中RNA依赖的RNA聚合酶基因序列保守区域,设计合成了3条巢式PCR引物和1条TaqMAN荧光探针,建立了半巢式RT-Realtime PCR检测PVYn的新方法.该方法采用E.Z.N.ATM陕速提取植物总RNA,并有机地结合了巢式PCR和TaqMAN探针检测技术.第二步半巢式RT-Realtime PCR既是对第一步信号的进一步放大,也是对第一步PCR产物的确认,因此,检测的准确性、灵敏度比巢式PCR、Real time PCR等方法高.实验结果表明,该方法检测灵敏度可达4fg/μL植物总RNA.     

一个马铃薯Y病毒山东分离物的分离与鉴定

 从具有典型花叶症状的马铃薯叶片中分离到马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)(本文称PVY-SD-TA分离物),扩繁后,提纯病毒,电镜下可观察到700~900 nm×11 nm的病毒粒体,病组织超薄切片观察可见风轮状的内含体结构,寄主反应特性研究表明其能侵染2科13种植物。SDS-PAGE电泳检测病毒编码的外壳蛋白亚基的分子量为33 kDa。以PVY-SD-TA基因组RNA为模板,应用RT-PCR方法和特异引物合成了外壳蛋白基因。对cDNA全序列分析表明,PVY-SD-TA CP基因核苷酸序列与N株系的同源性为96%,与GenBank中登录序列号为AJ390306的O株系分离物的同源性最高,为99%;与国内不同学者报道的PVY中国流行株的同源性分别为96%,97%和98%。通过以上生物学特性和分子水平的研究将PVY-SD-TA鉴定为普通株系(PVY^O株系)。     

马铃薯X病毒和马铃薯Y病毒胶体金免疫层析试纸条的研制

采用柠檬酸三钠还原法制备胶体金颗粒,标记马铃薯X病毒和马铃薯Y病毒的兔多克隆抗体。用微定量喷头在硝酸纤维素膜上喷好病毒检测线和羊抗兔抗体质控线,制成免疫层析检测试纸条。马铃薯X病毒试纸条检测烟草病汁液可稀释10000倍(重量/体积)马铃薯Y病毒试纸条检测烟草病汁液可稀释1000倍。10min内即可出检测结果。两种试纸条相互测试,未出现交叉反应。用健康和缓冲液对照测试,两种试纸条结果都为阴性。田间采集的马铃薯叶片用试纸条检测的结果和酶联结果相吻合。在密封、干燥、低温的条件下保存,有利于维持试纸条的稳定性。     

马铃薯Y病毒属三种病毒通用型单克隆抗体的鉴定

构建了马铃薯Y病毒属的大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)、三叶草黄脉病毒(Clover yellow vein virus,CLYVV)的原核表达载体pET28-SMV CP、pET28-PVY CP和pET28-CLYVV CP,经IPTG诱导、表达和纯化,获得SMV、PVY和CLYVV的CP蛋白。采用ELISA方法,用9株实验室制备的单克隆抗体对含SMV、PVY、CLYVV的病毒汁液和纯化的重组CP蛋白进行检测分析。结果表明,9株单克隆抗体均识别SMV病毒,2D3、4F9、4G12和6E7单克隆抗体能够识别PVY病毒,4F9和4G12能够识别CLYVV病毒,但PVY、CLYVV病毒与抗体的亲和力低于SMV病毒;对于重组表达的衣壳蛋白:SMV、CLYVV与抗体2D3、4F9、4G12和6E7反应强烈,PVY与4F9和4G12抗体反应稍强。综上,本研究鉴定出能识别SMV、PVY、CLYVV的通用单克隆抗体4F9和4G12。     

利用SSR指纹图谱分析大豆花叶病毒(SMV)病抗源的遗传多样性

 利用61个SSR (simple sequence repeats)引物对筛选出的113份高抗大豆花叶病毒(SMV)病抗源进行了遗传多样性分析。113个抗源产生了387个等位变异,平均每个引物可以扩增6.34个等位变异。采用Nei-Li公式计算相似系数,使用NTSYS-pc2.10 t数据分析软件,非加权组平均法进行聚类。分析结果表明抗源间平均相似系数为0.295,说明鉴定的这些抗源遗传差异较大。113个抗源被明显地聚为7类,地理来源相同和亲缘关系较近的品种大多聚在一起。相似系数较小、聚在不同类群中的抗源可能携带不同的抗病基因。     

马铃薯Y病毒复制酶基因不同位置cDNA区段介导对PVY的不同抗性

为探究靶序列位置对RNA介导的病毒抗性产生的影响,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术扩增马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)复制酶基因(nuclear inclusion b,NIb)不同位置的cDNA区段,反向插入双元载体pROKII中,构建了发夹RNA(hairpin RNA,hpR-NA)结构的植物表达载体。将构建的植物表达载体采用冻融法转入农杆菌LBA4404,叶盘法转化烟草NC89,获得转基因植株。攻毒试验表明:PVYNIb基因不同位置cDNA区段介导的对PVY的抗性存在显著差异;3′端1/2处和中间位置的序列可介导高水平的病毒抗性,抗性植株的比例在50%以上,而5′端、5′端1/2处和3′端的序列介导的抗性效率较低,抗性植株的比例仅为10%~30%。Northern杂交显示:抗病植株中RNA的积累量明显低于同类型的感病植株,抗性与RNA积累量呈负相关;抗病转基因植株中有siRNA存在,表明病毒抗性是由RNA介导的。     

马铃薯Y病毒中国分离物的分子株系组成

 马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)主要侵染马铃薯和烟草等茄科作物,给世界农业造成巨大经济损失。本文对测定的23个及GenBank中注册的52个中国PVY分离物ORF序列进行了系统发育、重组和选择压等分析。系统发育分析表明,根据ORF序列可把我国75个PVY分离物和国外30个参比分离物分成O、C、E、NTN-NW(SYR-I型)、NTN-NW(SYR-II型)、NTN(NTN-a型)、NTN(NTN-b型)、NA-N/NTN、Eu-N、N-Wi(N:O型)和N-Wi(N-Wi型)等11个分子株系,其中中国PVY分离物属于除E和C株系外的9个分子株系。除ME162、guiyang、PVYzu、SD-G、WA-13和CN:JL-1:17等 6个分离物基因组中未检测到重组,其余69个分离物均存在明显重组。根据重组位点的不同,中国PVY可分为11种重组类型,其中5种为新的重组类型。选择压分析表明,中国PVY分离物的11个基因均处于负选择,其中核内含体b基因受到的选择压最大,PIPO受到的选择压最小。基因流分析表明,黑龙江、河南和山东PVY分离物间基因交流频繁,马铃薯与烟草PVY分离物之间基因交流频繁。本研究的结果明确了中国PVY分离物的分子株系组成,对指导PVY的检测和防控具有积极作用。     

一个马铃薯X病毒分离物的外壳蛋白基因序列分析与株系鉴定

对山东省侵染马铃薯的一个马铃薯X病毒(PVX)分离物PVX—SD1的外壳蛋白(CP)基因进行了克隆和序列分析。以提纯的病毒RNA为模板，应用RT-PCR扩增目的基因，通过常规的基因克隆法将扩增的CP基因导入pUC19载体，测序。结果表明，PVX—SD1的CP基因长719bp，可编码248个氨基酸；与Gen—Bank中报道的15个有代表性的株系或分离物相比较，核苷酸同源性在80．1％-99．7％，氨基酸同源性在89．8％-100％；与欧洲株系UK3仅1个核苷酸不同，同源性为99．7％，氨基酸同源性达100％，表明它们可能为同一株系，属于X^3组．     

马铃薯Y病毒云南昭通烟草分离物的检测及年度间差异比较

利用DAS-ELISA检测试剂盒检测昭通烟草脉斑病样品,结果表明存在马铃薯Y病毒O株系和马铃薯Y病毒N株系两个不同株系病毒。利用Sprimer和M4引物扩增、克隆、测序,得到长度为1 771 bp目的片段,该片段包含病毒的外壳蛋白基因序列、3′ UTR序列以及部分Nib基因序列;序列分析表明与湖南HN 2分离物（GenBank No. GQ200836）和美国NE 11分离物（GenBank No. DQ157180）核苷酸序列相似性均为98%,系统进化分析表明其具有较近的亲缘关系。     

马铃薯Y病毒N-Wi株系广西分离物的鉴定

 马铃薯Y病毒 (potato virus Y,PVY) 是一种重要的农作物病毒,可造成产量损失和产品质量下降。其宿主范围广泛,包括马铃薯、烟草、番茄和辣椒等经济作物。在广西从叶片表现斑驳褪绿症状的马铃薯上分离到一株PVY分离物DX,其基因组包含一个大的开放阅读框 (open reading frame,ORF),由9 186 nt组成,编码3 061个氨基酸。系统发育进化分析显示,分离物DX与PVY^N-Wi株系分离物IUNG-12、SGS-AG、MAF-VOY聚类成一个分支。重组分析表明分离物DX基因组在496 nt和2 388 nt存在重组位点,分别位于P1和HC-Pro/P3结合区,是分离物Oz和N605的重组体。通过机械摩擦接种,分离物DX可侵染茄科9种作物,引起本生烟叶片花叶、皱缩和泡状突起等症状;引起普通烟草和番茄的轻微花叶症状;引起马铃薯叶片花叶症状,接种辣椒没有发病。序列比对分析显示,分离物DX缺乏引起烟草叶脉坏死相关的氨基酸位点N₂₀₅、K₄₀₀和E₄₁₉。本研究比较了分离物DX对茄科共12种作物的侵染能力和病害症状差异,结果表明分离物DX可用于探索PVY在不同寄主中的致病机理。     

马铃薯Y病毒HC-Pro、CI、NIb和CP基因介导的病毒抗性比较研究

 根据已克隆的马铃薯Y病毒坏死株系(PVY^N)的基因组序列设计引物,利用PCR扩增HC-Pro、CI、NIb和CP4个基因的3'端400bp cDNA区段,分别反向插入含有査尔酮合成酶基因(Chalcone synthase,CHS)内含子的双元载体pRCHS中,构建了含内含子的发夹结构RNA (intron splicing hpRNA,ihpRNA)表达载体pRCHS-HC-Pro、pRCHS-CI、pRCHS-NIb和pRCHS-CP。利用农杆菌介导法转化烟草品种NC89,获得了多种转基因植株。病毒抗性检测的结果显示:转pRCHS-HC-Pro、pRCHS-CI、pRCHS-NIb和pRCHS-CP的烟草中,抗性植株的比例分别为55.34%、73.69%、61.54%和84.21%。大分子RNA和siRNA的Northern blot分析表明,目的片段转录产物的积累量与转基因植株的抗病性呈负相关,转基因植株中可检测到siRNA,说明所获得的抗病性是RNA沉默介导的。     

我国烟草赤星病菌遗传多样性的ISSR分析

为明确我国烟草赤星病的2种主要致病菌链格孢菌Alternaria alternata和长柄链格孢菌A.longipes的地理差异与遗传结构,采用ISSR标记对分离自9个省市的135株烟草赤星病菌进行遗传多样性分析。结果显示,通过正交优化试验建立的烟草赤星病菌ISSR-PCR最佳反应体系稳定性较好,筛选出17条多态性高且稳定的引物,共扩增出192条谱带,其中有177条具有多态性,多态率为92.19%。UPGMA聚类分析结果显示,链格孢菌和长柄链格孢菌的遗传相似性系数分别在0.67~1.00和0.66~1.00之间,遗传相似性系数为0.83时可使链格孢菌和长柄链格孢菌分别划分为5个和6个亚群,其中前者不同地理种群间表现出地理相关性,后者不同菌株随机分组。烟草赤星病菌种群的基因多态性和遗传多样性丰富,链格孢菌和长柄链格孢菌的群体间遗传分化系数分别为0.36和0.37,均存在遗传分化;群居每代迁移数分别为0.89和0.85,不同地理种群间存在基因交流;2种烟草赤星病菌的遗传分化结构表现出相似性。表明我国烟草赤星病菌中的链格孢菌和长柄链格孢菌均存在丰富的遗传多样性,且二者进化方向相似,ISSR标记能较好地揭示烟草赤星病菌种群间的亲缘关系和遗传差异性,可用于其遗传多样性分析。     

山西苹果茎痘病毒遗传多样性分析

苹果茎痘病毒是苹果安全生产的巨大威胁,严重影响苹果产量和质量。探讨苹果茎痘病毒(Apple stem pitting virus, ASPV)在山西省的分布、变异和多样性,可为制定可持续的病毒管理策略提供理论依据。从山西省11个地区采集苹果叶片样品进行RT-PCR检测。结合在线数据库,利用相关软件对文中研究获得的序列进行系统发育、遗传多样性、重组以及种群遗传分化等分析。RT-PCR检测结果显示从山西省11个地区采集的409份苹果叶片样品中,ASPV的检出率为36.33%(临漪)至55.37%(平遥)。选择15个ASPV检测为阳性的样品,分别克隆其CP基因并与22个不同的ASPV分离物进行核苷酸和氨基酸一致性分析,发现37个ASPV分离物的核酸一致率为70.27～96.31%,氨基酸一致率为37.04～96.64%,其中,Shanxi-2与JX673826.1的核酸一致率最高,为90.86%, Shanxi-2与MN617853.1的核酸一致率最低,为70.40%。基于CP的进化树分析结果显示37个ASPV分离物被划分为2个进化群体。遗传多样性分析结果表明ASPV种群发生了收缩,且在两个...     

基于CP基因的中国云南省烟草TMV群体遗传多样性分析

为探明云南烟草上烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)的群体遗传多样性特征, 本研究使用TMV外壳蛋白(coat protein, CP)基因的特异性引物对采自云南各烟区的疑似烟草花叶病样品进行检测, 通过克隆测序获得138个TMV CP基因序列, 对其进行了一致性比对, 及系统发育、错配分布、遗传变异、群体多样性等分析。变异分析显示, 138条CP基因序列共有变异位点数122个, 占总位点数的25.42%, 变异类型只有核苷酸替换, 核酸多样性为0.018, 单倍型多样性为0.970;一致性比对结果显示, 138条序列的核苷酸和氨基酸序列一致性均为96%～100%; 重组分析未检测到重组信号;对来自云南烟草, NCBI上其他地区烟草及云南地区其他寄主的TMV分离物的CP基因进行系统发育分析, 结果显示, 所有TMV分离物在进化上可分为4个组, 本试验获得的分离物分布在1、2、3组, 其中只有来源昭通地区的分离物倾向于聚成簇, 表明云南烟草TMV分离物的适应性进化受地理适应性所驱动, 与寄主适应性基本无关;错配分布分析显示, 云南烟草TMV群体呈多峰分布, 表明该群体近期未经历群体扩张事件; 群体间遗传分化分析结果表明, 除昭通和曲靖烟草TMV群体与其他TMV群体之间很容易发生遗传漂变促使群体发生遗传分化外, 其余大部分TMV群体之间的基因流都可以抵制遗传漂变。本研究首次报道了云南各烟区TMV分离物群体遗传变异情况, 研究结果可为TMV的抗病育种和制定更为有效的防治策略提供重要参考。     

Genetic diversity of Potato virus Y infecting tobacco crops in China

Genetic variability of Potato virus Y (PVY) isolates infecting potato has been characterized but little is known about genetic diversity of PVY isolates infecting tobacco crops. In this study, PVY isolates were collected from major tobacco-growing areas in China and single-lesion isolates were produced by serial inoculation on Chenopodium amaranticolor. Most isolates (88%) caused systemic veinal necrosis symptoms in tobacco. Of these, 16 isolates contained a PVY(O)-like coat protein (CP) and PVY(N)-like helper component proteinase (HC-pro) and, in this respect, were similar to the PVY(N-Wi), PVY(N:O), and PVY-HN2 isolates characterized from potato in Europe, the United States, and China, respectively; two isolates contained a PVY(O)-like HC-pro and a PVY(N)-like CP; another two isolates had recombination junctions in the CP-encoding region. Both the HC-pro and CP of PVY were under negative selection as a whole; however, seven amino acids in HC-pro and six amino acids in CP were under positive selection. Selection pressures differed between the subpopulations of PVY distinguished by phylogenetic analysis of HC-pro and CP sequences. When PVY isolates from potato were included, no host-specific clustering of the PVY isolates was observed in phylogenetic and nucleotide diversity analyses, suggesting frequent spread of PVY isolates between potato and tobacco crops in the field.     

侵染中国河北大豆的大豆花叶病毒的鉴定和全基因组序列分析

本研究利用小RNA深度测序技术在河北卢龙大豆叶片上检测到6株大豆花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV), 命名为SMV-Gm1~SMV-Gm6。根据小RNA深度测序结果和参考基因组序列设计引物克隆了SMV河北分离物的基因组序列。测序结果经拼接后获得了6个SMV基因组全长序列, 大小分别为9 588 nt(SMV-Gm1、SMV-Gm3和SMV-Gm5)和9 584 nt(SMV-Gm2、SMV-Gm4和SMV-Gm6)。开放阅读框位于基因组第132位至第9 332位核苷酸, 编码一个多聚蛋白(分子量约为350 kD)。BLAST比对和系统发育分析发现, SMV-Gm1、SMV-Gm3和SMV-Gm5与江苏SMV分离物(登录号:MH919386)的基因组核苷酸序列相似性最高, 为98.06%~98.07%, 且遗传距离较近, 并与江苏、浙江和山西SMV分离物聚为一小簇;SMV-Gm2、SMV-Gm4和SMV-Gm6与韩国SMV分离物(登录号:FJ640954)的基因组核苷酸序列相似性最高, 为98.48%~98.51%, 且遗传距离较近。     

核基质结合区对马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因介导抗病性的影响

 为探索核基质结合区(matrix attachment regions,MARs)对RNA介导的病毒抗性的影响,我们将从烟草中克隆到的核基质结合区TM2构建在包含马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因的植物表达载体pRPVYCPN的表达盒的两侧,构建了植物表达载体pRTM2CPNTM2。采用农杆菌介导基因转化法,将表达载体pRPVYCPN和pRTM2CPNTM2转入烟草品种NC89中,分别获得了144株和344株转基因烟草。抗病性检测发现,核基质结合区的存在能明显提高RNA介导抗性的产生效率。在含MARs转基因植株中,抗病植株的比率为15.1%,而不含核基质结合区的转基因植株的抗病比率则为8.3%。这一研究结果对抗病毒植物的分子育种和转基因表达调控有指导意义。