从烟草上分离的中国番茄曲叶病毒及其卫星DNA全基因组结构特征

本研究从具有典型曲叶病症状的广西靖西烟草病植株上分离到病毒分离物JX-2,全基因组序列测定结果表明,JX-2 DNA-A 全长2 738个核苷酸,共编码6个开放阅读框架(open reading frames,ORFs),其中病毒链编码AV1 (CP)和AV2两个ORFs,互补链编码AC1、AC2、AC3和AC4 共4个ORFs.BLAST结果表明,JX-2 DNA-A与中国番茄曲叶病毒(Tomato leaf curl China virus,ToLCCNV)各分离物的相似性在93.0%~99.7%之间,其中与ToLCCNV广西番茄分离物ToLCCNV-G32的相似性最高,达99.7%,而与其它双生病毒的同源性均在88.0%以下,表明JX-2是ToLCCNV的一个分离物.基于JX-2和已报道的双生病毒属代表种DNA-A全基因组核苷酸序列构建的系统进化树显示,JX-2与ToLCCNV-G32分离物的亲缘关系最近,并与ToLCCNV其它分离物形成一个分支,而与其它10种双生病毒的亲缘关系均相对较远.利用双生病毒卫星DNAβ的特异性引物β01/β02在JX-2样品中扩增到DNAβ分子(JX-2β),全长为1 341个核苷酸,其互补链编码1个ORF (即βC1),并包含一个富含A序列和一个卫星病毒保守序列.序列分析表明,JX-2β与ToLCCNV伴随的DNAβ的相似性在91.0%~96.1%之间,其中与ToLCCNV-G61DNAβ和ToLCCNV-G18 DNAβ的相似性最高(96.1%),与其它卫星DNAβ的相似性均低于61.8%.基于JX-2β全基因组核苷酸序列构建的系统进化关系树显示,JX-2β与ToLCCNV G61分离物伴随的DNAβ亲缘关系最近,并形成一个独立的分支,再与ToLCCNV 其余两个分离物伴随的DNAβ形成一个较大的分支.这是首次报道从烟草中分离到的中国番茄曲叶病毒及其伴随卫星DNA分子的全基因组结构特征.     

木尔坦棉花曲叶病毒基因重组和缺失产生DNAβ相关的新型小分子

【目的】棉花曲叶病是棉花生产上的一种重要的病毒病害,在巴基斯坦和印度等国家地区大面积流行,造成严重的经济损失。近年在中国广西南宁的棉花田间发现了棉花曲叶病害,在广西的黄秋葵中也发生了曲叶病,二者的病原均为木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton Leaf Curl Multan Virus,CLCuMV),为了对这2个病害有更深的了解,本文对该双生病毒伴随的DNA小分子进行测序分析。【方法】分别从广西南宁地区感染CLCuMV的3棵棉花和3棵黄秋葵中提取总DNA,用CLCuMV DNAβ的特异引物进行PCR扩增,将产物分离纯化并克隆测序,进行序列比对分析。【结果】从棉花曲叶病害中分离得到了1384 nt的新型重组DNA分子,以及从黄秋葵曲叶病害中分离得到了754 nt的新型缺失型DNA分子。研究结果表明1384 nt重组分子是由CLCuMV GX1的DNA-A和DNAβ重组而成。重组分子大部分来源于CLCuMV的DNA-A,包含基因间隔区,附近的部分AV2和AC1基因,以及反向互补的部分AC3基因。其余部分来源于伴随的DNAβ,包含A-rich区域。分析拼接片段的附近序列,发现接头部分含有2-3个共同碱基,推测为重组作用发生的位点。与以前报道的在实验室中产生的CLCuMV重组分子进行比较显示,DNA-A的基因间隔区和DNAβ的A-rich区在重组过程中非常保守。另外,754 nt的重组小分子是由CLCuMV Okra1 DNAβ缺失突变产生,缺失了大部分的编码C1蛋白开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)以及小部分的A-rich区。【结论】本研究在自然条件下分离到了来源于CLCuMV和卫星DNAβ的重组分子,以及DNAβ缺陷型分子。这2种重组小分子以前未见报道,这也是在中国发现的棉花曲叶病毒中首次发现重组分子。这种基因组变异现象在棉花曲叶病毒的进化和寄主适应过程中可能有重要的意义。