一个引起玉米矮花叶病的甘蔗花叶病毒基因组全序列测定及其结构分析

测定了从浙江省呈现矮花叶病症状的玉米上分离得到的一个马铃薯Y病毒属病毒RNA的核苷酸全序列. 该病毒分离物的RNA基因组由9596个核苷酸组成(不包括polyA尾). 单一的ORF由9192个核苷酸组成, 编码一个分子量为346.1 ku的聚合蛋白. 该蛋白结构特征与高粱花叶病毒(SrMV)中国甘蔗分离物和一个玉米矮花叶病毒(MDMV)保加利亚分离物基因组编码的蛋白非常相似. 序列分析表明, 该病毒分离物与甘蔗花叶病毒(SCMV)各分离物(已报道的仅为基因组3′末端序列)同源性最高, 与SrMV和MDMV同源性次之, 而与约翰逊草花叶病毒(JGMV)同源性最低. 根据马铃薯Y病毒属区分不同病毒和株系的分类标准, 报道的玉米病毒分离物应当鉴定为SCMV的一个株系. 然而, 该分离物在HC-Pro, P3和CI蛋白区域和SrMV中国甘蔗分离物具有极高的氨基酸同源性.     

杭州地区发生的玉米花叶病由甘蔗花叶病毒引起

从杭州地区呈现玉米矮花叶典型症状的玉米病组织中提纯得到大量线状病毒粒子,大多数长度为750?nm。病组织中含有大量风轮状内含体和板状集结体。病毒外壳蛋白为33.6 kD。病毒RNA13’端序列(1.8 kb)与甘蔗花叶病毒(SCMV)同源性最高,达71.5%～99.1%,与高梁花叶病毒(SrMV)同源性次之,为67.8%～68.5%,与玉米矮花叶病毒(MDMV)同源性最低,仅为38.4%～48.4%,从而初步认为此病害由SCMV引起。根据已发表的SCMV外壳蛋白氨基酸序列作亲缘性分析,表明SCMV可分为美国、南非、澳大利亚;德国和中国三大类。     

杭州地区发生的玉米花叶病由甘蔗花叶病毒引起

从杭州地区呈现玉米矮花叶典型症状的玉米病组织中提纯得到大量线状病毒粒子,大多数长度为750nm。病组织中含有大量风轮状内含体和板状集结体,病毒外壳蛋白为33.6kD。病毒RNA1 3'端序列（1.8kb）与甘蔗茶花经叶病毒（SCMV）同源性最高,达71.5%-99.1%,与高梁花叶病毒（SrMV）同源性次之,为67.8%-68.5%,与玉米矮花叶病毒（MDMV）同泊性最低,仅为38.4%-48.4%,从而初步认为此病害由SCMV引起。根据已发表的SCMV外壳蛋白氨基酸序列作亲缘性分析,表明SCMV可分为美国、南非、澳大利亚、德国和中国三大类。     

山东省玉米矮花叶病毒的生物学特性及基因组全序列测定

对山东省玉米矮花叶病毒原分离物(SD)进行了寄主范围、血清学等普通生物学鉴定,测定了该病毒的基因组核苷酸全序列。该病毒基因组RNA由9596个核苷酸组成(不包括3’—polyA的长度),整个基因组按一个ORF编码一个3063个氨基酸的多聚蛋白。序列比较表明,该病毒分离物(SD)与玉米矮花叶病河南分离物(HN,EMBL登录号：AF94510)核苷酸全序列同源性最高,为98．2％,与已报道的甘蔗花叶病毒(SCMV)7个分离物同源性也高达79．5％-98．2％,但与玉米矮花叶病毒保加利亚分离物(MDMV—B8,AJ001691)和高梁花叶病毒萧山甘蔗分离物(SrMV—XoS,AJ310197)的同源性仅为67．8％和69．3％,与约翰逊草花叶病毒(226920,JGMV)差异最大。系统进化树分析也表明,该病毒与SCMV分离物位于同一进化簇,而与MDMV进化关系很远。     

甘蔗花叶病毒3‘末端基因的克隆及外壳蛋白序列分析比较

选取我国SCMV优势株系A株系的分离物SCMV－CA为材料,经过病毒和病毒RNA的提纯,反转录获得病毒cDNA,并克隆到载体pUC19的SmaⅠ位点上,筛选得到多个重组质粒,选取其中一个克隆SCMV－CA54进行测序,得到一个全长为1296bp的苷酸序列,这段序列由一个长为1044bp的开放阅读框架（ORF）和一个长279bp的3‘末端非编码区序列（3‘-UTR)及poly（A）尾巴组成。这个ORF包括病毒完整的外壳蛋白（CP）及部分核内含体蛋白（b(NIb）基因序列,将所得序列同已知SCMV亚组中各株系分离物的核苷酸和氨基酸进行同源性比较,结果表明该序列与其它株系分离的CP核苷酸序列的同源性介于63.7％－77.6％之间,氨基酸的同源性介于64％－89％之间。根据马玲薯Y病毒属的序列同源性划分标准,SCMV－CA与其它株系或分离物的同源性关系均介于种与株系进分标准之间,这是我国首次报道SCMV CP基因序列。     

甘蔗花叶病毒3’末端基因的克隆及外壳蛋白序列分析比较

选取我国SCMV优势株系A株系的分离物SCMV-CA为材料,经过病毒和病毒RNA的提纯,反转录获得病毒cDNA,并克隆到载体pUC19的SmaI位点上,筛选得到多个重组质粒。选取其中一个克隆SCMV-CA54进行测序,得到一个全长为1296 bp的核苷酸序列。这段序列由一个长为1044 bp的开放阅读框架（ORF）和一个长279 bp的3’末端非编码区序列（3'-UTR）及poly(A)尾巴组成。这个ORF包括病毒完整的外壳蛋白（CP）及部分核内含体蛋白b（NIb）基因序列。将所得序列同已知SCMV亚组中各株系分离物的核苷酸和氨基酸进行同源性比较,结果表明该序列与其它株系分离物CP核苷酸序列的同源性介于63.7%～77.6%之间,氨基酸的同源性介于64%～89%之间。根据马铃薯Y病毒属的序列同源性划分标准,SCMV-CA与其它株系或分离物的同源性关系均介于种与株系划分标准之间。这是我国首次报道SCMVCP基因序列。     

云南蔗区甘蔗线条花叶病毒分离物NIa基因形成新簇

【目的】利用NIa基因,阐明甘蔗线条花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)的种系发生关系,为预测SCSMV流行变异趋势及科学防控提供理论依据。【方法】从云南蔗区和国家甘蔗种质资源圃采集感病样品,RT-PCR扩增获得SCSMV NIa基因序列后,使用Splits Tree、RDP、Phy ML、Dna SP等软件分析SCSMV中国分离物的系统发生、选择压力及基因流动等特征。【结果】共获得23条SCSMV NIa基因序列。这些序列间未发生重组,云南蔗区的部分序列形成1个新簇,且云南蔗区与国家甘蔗种质资源圃之间的基因交流不显著。此外,选择压力分析表明,NIa基因受很强的负选择压力作用。【结论】与P1、HC-Pro和CP等基因类似,SCSMV在NIa基因上也包含5个簇;SCSMV云南分离物具有较高的遗传多样性和清晰的地理相关性。     

莴苣花叶病毒浙江余杭分离物基因组全序列及其结构分析

测定了莴苣花叶病毒(LMV)浙江余杭分离物基因组全序列.此病毒分离物基因组由10*!080个核苷酸组成,具典型的马铃薯Y病毒科成员基因组结构,与已报道的欧洲、美国和巴西LMV核苷酸同源性为96.7%～98.8%,氨基酸同源性97.8%～99.0%.根据外壳蛋白氨基酸序列和5′端非编码区核苷酸序列分析比较及分子进化树分析,可将全球LMV分为西欧-加利福尼亚、希腊和也门3个类群.LMV有可能起源于加利福尼亚州向西欧,进而向希腊和也门扩展,浙江余杭LMV有可能来源于加利福尼亚州和西欧.     

甘蔗乙烯合成酶基因家族三个成员的克隆与序列分析

ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid）合成酶是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶.根据已克隆的植物ACS（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase）基因同源序列,设计简并引物,以甘蔗叶片总DNA为模板,通过PCR扩增,得到3条特异性强的扩增片段：Sc-ACS1为1 041 bp、Sc-ACS2为1 345 bp和Sc-ACS3为1 707 bp.将序列在GenBank核酸数据库进行同源性搜索,结果表明,3个片段均为ACS基因,推导编码的蛋白质序列分别包含326、242和310个氨基酸.其中,Sc-A CS1和Sc-ACS3同源性最高,核苷酸序列和蛋白质氨基酸序列分别有98%和96%同源,与禾本科植物玉米Zm ACS6、水稻OS-ACS2、毛竹等ACS基因家族也有很高的同源性,核苷酸序列同源性为88%-98%,蛋白质氨基酸序列同源性为73%-81%.甘蔗Sc-ACS2与水稻OS-ACS5在核苷酸和氨基酸序列上分别有91%和79%同源性,但与甘蔗Sc-ACS1和Sc-ACS3基因成员之间,氨基酸同源性分别只有45%和49%.系统进化分析表明,Sc-ACS1和Sc-ACS3基因与玉米Zm ACS6基因亲缘关系最近,而Sc-ACS2基因与水稻OS-ACS5基因亲缘关系最近.Southern杂交表明三基因在基因组中确实存在而且是多拷贝基因.三个片段已在GenBank数据库中注册,注册号分别为AY620985、AY620986和AY788919.     

大豆花叶病毒CP基因原核表达与抗血清制备

根据已报道的大豆花叶病毒(SMV)序列设计引物,扩增SMV的外壳蛋白(CP)基因,序列同源性分析结果表明,与目前已报道的SMV不同分离物CP基因核苷酸序列同源性为85.0%～96.8%,相应推测的氨基酸序列同源性为87.9%～98.9%.将CP基因插入原核表达载体pSBET后在大肠杆菌BL21(DE3)Plys S中诱导表达.通过12%SDS-PAGE和5%～20%梯度SDS-PAGE两次制备电泳纯化诱导产物,免疫家兔获得抗CP血清,Western blot分析对CP具有高度特异性.硫酸铵沉淀法与Protein A-Red Sepharose 亲和层析相结合提取IgG,获得效价达1∶ 3 800的一抗,可用于田间SMV病样检测.     

Photosynthesis in Sugarcane Varieties Infected with Strains of Sugarcane Mosaic Virus

Symptoms of sugarcane mosaic virus disease caused by strains B and D were accompanied by a reduction in the rate of photosynthesis per unit area; the severe symptoms of strain A and the mild symptoms of strain I produced rates no different from those of healthy plants of variety C.P. 31-588. All four strains decreased chlorophyll content and increased the amount of light transmitted by the leaf. Photosynthetic rates were reduced less than the reduction of chlorophyll would indicate. Symptoms moderated on older leaves, but rates of photosynthesis per dm² were less in older leaves of both healthy and diseased plants. Sugarcane varieties differed in their rates of photosynthesis in both healthy and in virus-infected plants; a significant reduction in photosynthetic rate by sugarcane mosaic occurred in three of the four varieties.     

Nematode Interactions with Weeds and Sugarcane Mosaic Virus in Louisiana Sugarcane

Weeds did not appear to serve as reservoirs for phytophagous Louisiana sugarcane nematode populations except for Criconemella spp., Meloidogyne spp., Tylenchorhynchus annulatus, and total phytophagous nematode densities were lower on weed-stressed cane and were accompanied by reduced accumulations of free cysteine, proline, and 13 other free amino acids in sugarcane. A significant weed-virus interaction for sugarcane free cysteine accumulation was detected; T. annulatus populations were highly correlated (r = 0.59, P ≤ 0.001) with the weed-induced and virus-induced changes in free cysteine. Sugarcane nematodes interacted differently with the weed and virus stresses and changes in host plant stress-related free amino acid concentrations.     

甘蔗条纹花叶病毒P3蛋白与甘蔗Rubisco大亚基互作的研究

该研究以甘蔗条纹花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)的P3蛋白(SCSMV-P3)为诱饵,采用酵母双杂交技术(yeast two-hybrid system,Y2HS)从甘蔗酵母文库中筛选到1个编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)大亚基的基因,命名为ScRbcL。序列分析表明,该基因开放读码框(open reading frame,ORF)长度为1 337bp,编码478个氨基酸残基。Y2HS和双分子荧光互补(bimolecular flourescence complementation,BiFC)实验表明,ScRbcL与SCSMV-P3存在互作关系。研究认为SCSMV-P3与ScRbcL的互作可能是SCSMV侵染甘蔗导致花叶症状发生的分子基础。     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用苗期人工接毒和全生育期田间蚜虫传毒自然感染相结合的方法,于2002-2005年对893份玉米种质资源进行了由甘蔗花叶病毒(SCMV)引起的矮花叶病田间抗性鉴定。结果表明,表现抗病类型(高抗~中抗)材料有66份,占鉴定材料总数的7.4%。其中,表现高抗矮花叶病的有10份材料,表现抗病的有10份材料,表现中抗的有46份材料。鉴定材料表现为4种反应类型:①兼抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型,其中抗性突出的有赤L031、哲4678、宁74、赤L022、哲357和2019等6份自交系和农家种白苞谷;②抗病毒汁液摩擦接种但不抗蚜虫传毒类型;③抗蚜虫传毒但不抗病毒汁液摩擦接种类型;④不抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6．00-6．01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关．而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

甘蔗花叶病毒P1基因的原核表达及其抗体制备

将扩增的甘蔗花叶病毒P1基因克隆到原核表达载体pET-32a上,转化BL21（DE3）,获得重组子pET-32a-P1。超声波结果显示,所得的融合蛋白以可溶性的形式存在。SDS-PAGE检测其表达产物与目的蛋白大小一致,割胶免疫注射家免得到抗体。间接ELISA测定结果表明稀释51200倍仍呈阳性信号,并通过western blot检测,证明抗体特异性良好。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6.00-6.01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关,而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。