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烟草脉带花叶病毒、芜菁花叶病毒和马铃薯Y病毒的遗传结构分析

张成玲

   烟草脉带花叶病毒(Tobacco vein banding mosaic virus,TVBMV)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)和芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)都属于马铃薯Y病毒属(Potyvirus)。TVBMV和PVY是烟草上的重要病毒,在我国烟草上的危害呈上升趋势;TuMV是十字花科植物上的重要病毒。它们侵染作物后造成作物产量和品质的下降。本研究分别分析了TVBMV、TuMV和PVY三种病毒的群体结构。 从中国烟草主产区采集到40个TVBMV分离物,测定了其HC-Pro、P3、6K1和CP基因,通过比较GenBank上其它分离物的相应序列分析了TVBMV的遗传多样性和种群结构。根据不同基因的分析结果,将TVBMV分离物划分为两个(6K1和CP)或三个组(P3和HC-Pro)。中国云南分离物单独成簇,基因交流频繁,但与其它省份分离物之间的基因交流不频繁。TVBMV的4个基因片段都处于负向选择,但不同的基因片段承受的选择压力不同。分析的42个分离物中有13个发生重组。 通过RT-PCR扩增得到中国的56个TuMV萝卜分离物的3′-末端基因组序列,分析其群体变异。中国105个分离物(含GenBank上49个)中,共有12个分离物存在明显重组。系统进化树结果表明,中国TuMV可分为Asian-BR、basal-BR和world-B三个组,有50.5%的分离物位于basal-BR组中。中国basal-BR组分为3个亚组,I和II亚组与日本的basal-BR I、II亚组一致,但是III亚组单独成簇,日本还存在IV亚组。潍坊和泰安的basal-BR分离物是新出现的谱系,处于爆发状态。TuMV每个组或亚组都处于负向(纯化)选择。泰安和潍坊地区的分离物基因交流频繁。 从中国烟草主要种植区采集PVY分离物,接种到苋色藜(Chenopodium amaranticolor)上,经过多次单斑分离获得25个生物纯的分离物。测定了这25个分离物的HC-Pro和CP序列及另外4个分离物的CP序列。25个分离物中有22个能引起烟草叶脉坏死,3个引起烟草花叶或脉明。19个分离物用PVYO CP单克隆抗体检测呈现阳性反应。血清学和分子进化分析表明,25个分离物中有3个为O株系、2个为N株系、2个为NTN株系、16个为N-Wi株系和2个为N-HCO株系。Feixian8和Mengyin60属于N-HCO株系,他们具有类似PVYO株系的HC-Pro与类似PVYN株系的CP基因,但是能引起烟草叶脉坏死,为新的株系。HC-Pro和CP编码区处于负向选择,但是HC-Pro序列的7个氨基酸和CP序列的6个氨基酸处于正向选择。PVY的亚种群不具有寄主特异性,不同亚种群承受的选择压力不同。 马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)是常见的植物病毒之一,主要侵染茄科植物。本研究测得了一株1985年的PVX分离物(PVX-1985)的全基因组序列。PVX-1985不包括Poly(A)尾巴共6 435个核苷酸(nucleotides,nt),含有5个开放阅读框(ORF)。ORF1编码复制酶蛋白,ORF2、3和4为重叠的三联基因块,ORF5编码外壳蛋白。系统进化分析表明,PVX分离物可以分为两个组:欧亚组和美洲组,PVX-1985分离物位于欧亚组。PVX的所有开放阅读框处于负向(纯化)选择,但是依赖于RNA的RNA聚合酶基因(RdRp)中间区域处于正向(多样化)选择。……   
[关键词]:植物病毒;遗传结构;中性检测;基因流;重组;选择
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:山东农业大学2010年