水稻普通矮缩病研究进展

水稻普通矮缩病（又称普矮病）,是由叶蝉传播的一类病毒性病害,近年来有扩散的趋势。该病在水稻上的发病症状表现为感病植株矮小、无效分蘖增多、根系发育不良、叶片僵直、不能抽穗,造成水稻减产和绝收,给粮食生产安全带来巨大威胁。主要就病原及其介体、病毒检测方法、基因工程及RNA干扰技术培育抗病性种质及品种筛选等方面对近年来水稻普通矮缩病相关研究进展进行阐述,为该病的深入研究特别是基因工程育种提供参考。     

南方水稻黑条矮缩病毒快速检测

南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)引起的新水稻矮缩病近年在越南北部和我国南方各省爆发,准确快速地检测病毒是病害预测的关键。本文针对该病毒的S10序列设计了一对新的引物S10F/S10R,利用一步法RT-PCR,对2010年5~8月间湖南省下属各县送来的疑似感染该病毒引起的水稻矮缩病样本进行了检测,结果显示,新引物能有效地区分阳性样品和非阳性样品。同时对PCR产物进行了序列测定,结果表明序列均与已发表的南方水稻黑条矮缩病毒序列(登录号:EU523360和EU784840)达约99%的同源性。还在此基础上构建了系统发育树,发现SRBSDV湖南、广东和海南分离物病毒位于一个相对独立的分支。研究发现相对以往的巢式RT-PCR,本文采用的新引物及一步法RT-PCR能快速检测南方水稻黑条矮缩病毒,简化了操作步骤,缩短了检测时间,适合在SRBSDV检测和病害预测中应用。     

利用转hpRNA基因水稻抗水稻矮缩病毒

具有发夹结构的双链RNA(hairpin RNA,hpRNA)能高效诱导转录后基因沉默的发生.以水稻(Oryza sativaL.)矮缩病毒(RDV)基因组中第八片段编码区128～754 bp的序列为臂构建hpRNA,并克隆到植物表达载体pROK-2上.通过农杆菌介导的方法转化水稻"中花11".Southern blot分析表明,共获得12株阳性转化体.用带有RDV的叶蝉(Nephotettix cincticeps)接种Tl代转hpRNA水稻,结果表明转基因水稻对RDV具有高抗性或表现为症状延迟.而相同序列的有义链的转基因水稻和空载体的转基因水稻表现为典型的RDV侵染症状.HpRNA在转基因水稻中对RDV高抗性发挥重要作用.     

An Assembly Intermediate Structure of Rice Dwarf Virus Reveals a Hierarchical Outer Capsid Shell Assembly Mechanism

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抗黑条矮缩病水稻品种资源的筛选与鉴定

近年来,水稻黑条矮缩病严重影响我国水稻生产,培育高抗黑条矮缩病的水稻新品种迫在眉睫。获得抗性好的水稻资源是育种的基础。本研究通过对保存的2000份水稻地方品种连续2年设置2个试验点的黑条矮缩病抗性鉴定,初步筛选出连续2年没有发病的资源38份。对这38份中农艺性状较好的6份粳稻资源进行人工室内接虫鉴定,获得高抗水稻黑条矮缩病的水稻资源1份。与感病对照相比,水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus, RBSDV）在抗病品种体内的表达量下降71.5倍,表明抗病品种对RBSDV在体内的复制有明显的抑制作用。本研究为水稻黑条矮缩病抗病育种和抗性基因的定位、克隆奠定了材料基础。     

Partial cDNA Cloning and Nucleotide Sequence of Rice Dwarf Virus Genome

Rice dwarf virus (RDV) was isolated and purified from infected rice leaves with chloro form extraction, PEG precipitation and sucrose gradient centrifugation. Total RDV RNA ge nome was separated in the agarose gel and segments of RDV RNA genome were purified. The cDNAs of several segments were synthesized with oligo dT as primer. Through cDNA mapping, subcloning and sequencing, we have obtained partial DNA sequence of those segments. Here we report the cloning and partial DNA sequence of segment 8 from RDV RNA genome.     

水稻瘤矮病毒P8蛋白的结构分析及其表达

为揭示水稻瘤矮病毒(RGDV)外层衣壳蛋白P8的结构特点及其在大肠杆菌中的表达特性。利用生物学软件和在线分析工具,对RGDV P8蛋白结构特征进行了生物信息学分析;同时将通过RT-PCR扩增的P8基因克隆到pGEX-4T-1上,构建pGP8转化大肠杆菌E.coli BL21(DE3),在IPTG诱导下表达。利用表达的融合蛋白免疫家兔,制备了抗血清,并以RGDV、水稻矮缩病毒(RDV)、水稻条纹病毒（RSV）、水稻锯齿叶矮缩病毒(RRSV)4种病毒作为供试材料进行特异性检测。分析显示P8蛋白在C端位置有一个典型的跨膜螺旋区,整个蛋白也具有Phytoreo P8家族共有的典型结构域Phytoreo P8 domain。SDSPAGE和蛋白印记分析表明,RGDV P8融合蛋白分子量约为73kDa,以包涵体的形式获得了高效表达。获得的效价高、特异性强的抗血清,为水稻瘤矮病毒的快速检测及P8蛋白的功能研究奠定了基础。     

浙江和河北发生的一种水稻、小麦、玉米矮缩病是水稻黑条矮缩病毒引起的

以浙江省的水稻黑条矮缩病和河北省的玉米粗缩病的病毒分离物为材料,对我国南北方两种病毒分离物进行了比较研究.两种病毒分离物的粒子大小形态相似,且在血清学上密切相关;二者的介体、寄主相同,并引起相同的症状.提纯两种病毒分离物的基因组片段凝胶电泳显示它们相应的基因组片段之间大小极其相似.根据水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf     

表达反义核酶RNA的转基因水稻对矮缩病毒复制和症状的抑制作用

用基因枪法将含有ＲＤＶ第五片段反义核酶序列基因的植物表达载体ｐＲＯＫＩＩ转化水稻幼胚,在Ｇ４１８存在的条件下,约２～３个月可筛选出抗性愈伤,转入分化培养基中培养可分化出幼苗。经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交法检测为阳性的水稻幼苗进行抗病性测定显示,转ＲＤＶ反义核酶基因的水稻植株对ＲＤＶ的复制和症状有显著抑制作用。转基因植株发病较轻,并能部分结实,而对照植株则明显矮化且大多不能抽穗。     

浙江和河北发生的一种水稻、小麦、玉米矮缩病是水稻黑条矮缩病毒引起的

以浙江省的水稻黑条矮缩病和河北省的玉米粗缩病的病毒分离物为材料,对我国南北方两种病毒分离物进行了比较研究。两种病毒分离物的粒子大小形态相似,且在血清学上密切相关;二者的介体、寄主相同,并引起相同的症状,提纯两种病毒分离物的基因组片段凝胶电泳显示它们相应的基因组片段之间大小极相似。根据水稻黑条矮缩病毒（Rice black strecaked dwarf virus),RBSDV的S7和S8设计引物,利用PR－PCR技术,在两种病毒分离物中均可特异扩增到预期大小的片段,序列测定比较分析表明：它们的同源性达97．0％－98．9％,与日本RBSDV的同源性（92．2％－95．5％）高于与意大利MRDV的同源性（76．6％－88．4％）。从而认为我国南方的水稻黑条矮缩病和北方和玉米粗缩病都是同一种病毒－RBSDV引起的,也就是说我国北方的玉米粗缩病病原实际上是水稻黑条矮缩病毒,而不玉米粗缩病毒。     

抗水稻矮缩病毒的反义核酶及复制酶部分序列的合成、克隆及其水稻表达载体的构建

采用反转录－聚合酶链式反应方法（ＲＴＰ－ＣＲ）,在人工合成的引物引导下,扩增出水稻矮缩病毒基因组第一片段（Ｓ１）全长序列及第五片段的部分序列（ＳＳⅢ）．将扩增的片段分别克隆到克隆载体ｐＧＥＭ７Ｚｆ（＋）及ｐＵＣ１９的ｓｍａｌ位点上,并进行了序列测定。在此基础上,利用ｐＣＲ引入的方法将核酶序列引入到Ｓ５Ⅲ片段反义链上以构成反义核酶基因Ｓ５ⅢＲ,将Ｓ１片段５＇端部分序列（Ｓ１－１）及Ｓ５ⅢＲ基因克隆到植物表达载体ｐＲＯＫⅡ上,构建成水稻转化载体ｐＲＯＫ－Ｓ１－１＇及ｐＲＯＫ－Ｓ５ⅢＲ。     

水稻黑条矮缩病毒第七号片段的cDNA克隆及其在大肠杆菌中的表达

运用RT-PCR技术,根据玉米粗缩病毒S6的末端序列设计引物,从玉米粗缩病感病材料中克隆得到一条2.2kb长的cDNA片段,序列分析表明,该片段全长2193bp,含两个开放阅读框,分别编码41.0kD和36.3kD的多肽。序列分析结果表明,该cDNA片段及其编码产物与水稻黑条矮缩病毒S7的cDNA序列及编码产物存在最高的相似性,推测该cDNA片段为水稻黑条矮缩病毒的S7片段,而不是玉米粗缩病毒的S6。分别将该片段的两个阅读框克隆到原核表达载体pET21d及pGEXKG中,经IPTG诱导后,两种蛋白均得到了高效的表达。表达产物回收后制备并得到了高效价的抗血清。     

水稻矮缩病毒小外壳蛋白基因的合成、克隆和序列分析

从感染水稻矮缩病毒(RDV)的水稻叶片中分离纯化了RDV,用人工合成的寡核苷酸为引物,合成了长度为1.0kb的小外壳蛋白基因,经PCR扩增后,克隆至pUC-19载体上。以双脱氧链终止法测序得到其全长序列,同已发表的RDV日本分离物小外壳蛋白基因序列相比有很高的同源率。     

水稻黑条矮缩病毒基因组片段S7的cDNA克隆及全序列分析

应用RTPCR技术克隆了2个水稻黑条矮缩病毒 (rice blackstreaked dwarf virus,RBSDV)中国分离物,即浙江分离物和河北分离物的基因组片段S7,并测定了他们的全序列。结果表明：RBSDV浙江分离物(RBSDVZj)基因组片段S7全长2193nts(EMBL登录号为AJ297427),RBSDV河北分离物基因组片段S7全长2190nts(EMBL登录号为AJ297428),二者均含有两个开放阅读框(open reading frame,ORF),分别编码约41kD和36kD多肽,2个中国分离物核苷酸同源性高达99%,相应的ORF编码的多肽同源性分别为100%和94.4%,与日本RBSDV基因组片段S7核苷酸同源性为93.4%和93.8%,相应ORF编码的多肽同源性分别为98.1%(ORF1)、96.5%和97.8%(ORF2),与意大利MRDV S6核苷酸同源性为85.1%和85.3%,相应多肽同源性分别为92.3%(ORF1)、85.5%和86.8%(ORF2)。     

水稻黑条矮缩病毒基因组片段S9的cDNA克隆和全序列分析

应用RT PCR技术克隆了 3个中国水稻黑条矮缩病毒 (riceblack streakeddwarfvirus,RBSDV)分离株基因组片段S9,并测定了它们的全序列。结果表明 :RBSDV浙江分离株 (RBSDV Zj)基因组片段S9全长 190 0nt(EMBL登录号为AJ2 97430 ) ,RBSDV河北分离株 (RBSDV Heb)基因组片段S9全长 1898nt(EMBL登录号为AJ2 9742 9) ,湖北分离株S9全长 190 0nt(EMBL登录号为AJ2 9170 6 )。 3个分离株S9均含有两个开放阅读框(ORF) ,分别编码约 40kD和 2 4kD的多肽。3个中国分离株之间的核苷酸同源性高达 98.5 %～ 98.8% ,与日本分离株S9的核苷酸同源性均为 89.9%～ 90 .2 % ,而与意大利MRDVS8同源性仅为 85 .3%～ 86 .4%。我们发现ORF2十分保守 ,4个RBSDV分离株S9的ORF2同源性高达为 97.6 %～ 10 0 % ,与意大利MRDVS8的ORF2同源性也高达 94.3%。     

水稻矮缩病毒昆明分离物抗血清制备及免疫捕捉PCR检测

由水稻矮缩病毒(Rice dwarf viru S,RDV)引起的水稻矮缩病害,最早由日本报道,随后在东南亚等国以及我国的福建、云南等南方稻区普遍发生,云南主要发生于中部及南部地区[1].水稻在苗期至分蘖期感病后,植株矮缩,分蘖增多,叶片浓绿,僵直,出现白斑,生长后期病稻不能抽穗结实,在暴发流行年份可以引起水稻的严重减产.     

水稻矮缩病毒昆明分离物抗血清制备及免疫捕捉PCR检测

由水稻矮缩病毒(Rice dwarf virus,RDV)引起的水稻矮缩病害,最早由日本报道,随后在东南亚等国以及我国的福建、云南等南方稻区普遍发生,云南主要发生于中部及南部地区[1]。水稻在苗期至分蘖期感病后,植株矮缩,分蘖增多,叶片浓绿,僵直,出现白斑,生长后期病稻不能抽穗结实,在暴发流行年份可以引起水稻的严重减产。RDV在分类上属于呼肠孤病毒科(Reoviridae)植物呼肠孤病毒属(Phytoreovirus)成员,病毒粒子为正十二面体球形结构,直径约为69.3nm,无刺突,无脂蛋白外膜包被,具有双层的蛋白衣壳[2]。病毒基因组由12条双链RNA片段组成,其中S8编…     

抗南方水稻黑条矮缩病水稻光温敏核不育系的筛选和鉴定

对东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)3个生态群落株系及协青早B//协青早B/东乡野生稻的BC1F6株系进行了南方水稻黑条矮缩病抗性鉴定,筛选出抗性较好的种质资源。利用筛选到的协青早B//协青早B/东乡野生稻抗性株系,与光温敏核不育系C47S杂交转育,鉴定筛选到6份抗性较好的光温敏核不育系,为选育抗南方水稻黑条矮缩病的两系杂交稻组合奠定了材料基础;同时研究发现,来源于东乡野生稻的对南方水稻黑条矮缩病的抗性可能由数量性状基因控制。