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百合主要病毒基因组的克隆及感病生理研究

李焕改

   百合病毒病导致切花品质低下、种球退化严重,给百合种植业带来严重的危害,目前已成为急待解决的世界性难题。本研究通过设计交叉重叠引物,获得LSV和LMoV全基因组序列,利用生物信息学手段对病毒序列进行分析;对CMV和LMoV侵染百合后寄主植物的生理生化指标变化进行测定。其研究结果对了解该病毒的分子特征、致病机理以及抗病毒分子育种具有重要的理论参考价值。 以东方百合‘卡萨布兰卡’为试材,利用13对重叠引物扩增出LSV大连分离物(LSV-DL)全基因组序列,全长8,394 bp,编码6个蛋白。LSV各分离物序列具有高度相似性,且LSV-DL与印度和荷兰分离物的亲缘关系最近。依赖RNA的RNA聚合酶(RdRp)为LSV复制酶,RdRp大连分离物(RdRp-DL)基因由5847个核苷酸组成,序列具有高度保守性,与印度和荷兰分离物的亲缘关系最近;与其他麝香石竹潜隐病毒属成员的进化分析显示其与PLV和KLV具有较近的亲缘关系。疏水性分析发现RdRp-DL具有疏水的N端和亲水的C端。RdRp-DL具有三个卷曲螺旋结构,四个保守结构域,将保守结构域蛋白序列提交I-TASSER服务器,获得了四个三级结构模型。 以铁炮百合‘白天堂’为试材,得到LMoV分离物,LMoV基因组由长度为9,648 bp的线状单链正义RNA组成,包括一个poly(A)尾巴,编码一个由3,096个氨基酸组成的分子量为351.0 kDa的多聚蛋白。LMoV隶属于Potyvirus属一个较大的分支,在进化关系上与PVV、BYMV和ClYVV最近。 测定CMV和LMoV侵染百合后叶绿素含量、SOD、POD、PPO、以及PAL活性,明确了该病毒侵染百合生理生化变化规律。研究结果表明:CMV和LMoV侵染百合后,叶绿素a,叶绿素b和总叶绿素含量与健康对照植株相比不同程度的减少(CMV分别是10.4%、5.9%和9.0%,LMoV分别是15.8%、11.6%和13.9%),影响植株的光合作用。CMV和LMoV侵染百合后,抗氧化酶系统呈现规律性反应,即SOD活性比健康对照明显上升,分别增加了17.8%和9.7%;POD活性增长了23.4%和7.3%;PPO活性高峰值和低估值的比值为1.279和1.322。CMV和LMoV侵染后,代谢酶PAL活性分别增长了23.0%和14.8%,原有正常代谢系统发生紊乱,次生代谢系统作用增强。……   
[关键词]:百合无症病毒(LSV);百合斑驳病毒(LMoV);黄瓜花叶病毒(CMV);基因克隆;序列分析;结构预测;生理生化检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2010年