马铃薯Y病毒福建分离物P1基因的分子变异和结构特征

为揭示马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)P1基因的分子变异及结构特征,并查明福建分离物P1基因的变异来源。文章设计一对简并引物从感染PVY的马铃薯病叶扩增、克隆获得福建分离物P1基因的cDNA全长序列,分析其核苷酸序列和氨基酸序列的特征,并采用贝叶斯法重建P1基因的系统发育树。结果显示,12个福建分离物均成功扩增出预期大小(约915 bp)的特异性片段,P1基因的核苷酸序列与已报道的PVY不同株系的核苷酸序列一致性为73%～99%;QK44、XT02、XT08、LH05分离物的309 nt位置均检测到一个强烈的重组信号。12个PVY分离物中,P1蛋白有85个变异的氨基酸位点,表明其高度变异;P1蛋白的第41～275位是一个高度保守的结构功能域,含有3个保守的活性位点(H192、D201、V235);系统发育分析显示,福建分离物形聚为3种不同的簇,其对应的卷曲结构(Coiled-coil domain)和空间结构也不相同,表明不同株系型的P1基因在系统发育关系上分化较大。该研究结果表明PVY P1基因在核苷酸序列、氨基酸序列以及空间结构具有高度变异性,但行使P1蛋白功能的活性位点所在的氨基酸(H192、D201和V235)均高度保守;福建分离物P1基因的变异源主要来自碱基突变和基因重组。