DNA甲基化在植物与双生病毒互作中的作用

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,在维持基因组稳定、调控基因表达、转座子沉默以及植物抗逆等过程中具有重要作用.基因组为单链环状DNA的双生病毒复制过程中形成的双链DNA与组蛋白结合形成微染色体,可诱导并成为DNA甲基化的靶标.而相应地,双生病毒在与植物长期斗争中,进化出多种不同类型的抑制子并且通过不同的策略来抑制DNA甲基化以逃脱植物的防御反应.本文将结合植物与病毒互作中的研究重点,简述DNA甲基化在植物抗双生病毒方面的研究进展,并围绕双生病毒编码的蛋白抑制DNA甲基化的机制进行综述,以更好地理解植物中DNA甲基化介导的表观遗传调控在植物与双生病毒互作中的作用.     

双生病毒在生物技术中的应用

双生病毒是一类世界范围广泛发生的植物单链DNA病毒,其致病危害严重,是作物病害防控的重要对象.但同时,双生病毒具有快速侵染、增殖、转录、表达而不整合入植物基因组的特点,使之成为有广阔发展前景的高效病毒表达载体.本文概括介绍了双生病毒结构和双生病毒载体发展历史,详细归类了双生病毒载体的具体构建方式和应用条件,讨论了双生病毒载体在生物技术应用中的优势,并简要介绍了双生病毒启动子的组织特异性表达特性,为进一步利用双生病毒载体提供了相关背景知识.     

植物双生病毒研究进展

双生病毒（Ｇｅｍｉｎｉｖｉｒｕｓ）是一组具有双生颗粒形态的单链环状ＤＮＡ植物病毒［１～３］。典型的双生病毒为１８×３０ｎｍ颗粒,基因组大小为２．５～３．０ｋｎｔ。双生病毒研究已成为植物病毒学最活跃的领域之一。１双生病毒的性质１．１双生病毒组的成员划分...     

植物双生病毒的复制及转录调控研究进展

双生病毒(Geminiviruses)是一类具有孪生颗粒形态的植物病毒,颗粒大小约为18nm×30nm.双生病毒成员众多,大致可分为三个亚组.双生病毒通常以粉虱或叶蝉为媒介进行传播,侵染范围十分广泛,对农业生产造成巨大的危害.感病植株一般表现为花叶、曲叶、黄化等症状,严重地影响了植物的正常生长.最近几年,属于双生病毒亚组Ⅲ的棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl virus,CLCuV)在印巴次大陆广泛流行,严重时可使棉花绝收.双生病毒基因组DNA为单链环状形式,长度约为2 400nt～3 000nt.对双生病毒基因组结构、遗传表达机制,及其分类和进化进行深入的了解,有助于揭示寄主植物与病毒相互间的作用方式,进而为防治由双生病毒引起的植物病害奠定基础.本文就上述内容的最新进展作一简要综述.     

烟粉虱传播双生病毒研究进展

综述了烟粉虱Bemisia tabaci对双生病毒的获取、传播及存留等方面的特性。烟粉虱最短的获毒和接种时间为15～30 min;双生病毒在烟粉虱体内可存留1至数周,有的终身存在。烟粉虱对双生病毒的传毒效率除了随其获毒及传毒时间的延长、传毒烟粉虱个体数量的增加以及病毒体浓度的增加而提高外,还与烟粉虱的龄期及性别有关。双生病毒除了在植物与粉虱之间直接传播外,还可通过烟粉虱交配及经卵携带的途径在烟粉虱个体和代别间进行传播。寄主植物、双生病毒的一些特殊蛋白以及烟粉虱内共生菌产生的GroEL蛋白,都可影响烟粉虱携带的双生病毒种类及传毒的可能性。双生病毒可对烟粉虱的发育、存活和生殖产生不利或有利的影响。雌成虫携带番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）后,存活力和生殖力均下降; 而携带番茄斑驳病毒（tomato mottle virus, ToMoV）后,生殖力提高。此外,植物感染双生病毒后,其对烟粉虱的适合性可能提高。     

海南岛番木瓜和扶桑上粉虱传双生病毒的检测及序列分析

粉虱传双生病毒(Whitefly-transmitted geminivirus,WTGV)是一类广泛发生在热带、亚热带地区植物上的具有孪生颗粒形态的单链DNA病毒,在分类上属双生病毒科(Geminiviridae)的菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus),该属的大多数病毒都由2个组分(DNA-A和DNA-B)组成,为两条闭合环状ssDNA分子,长度相似,每条为2.5-2.8kb,少数病毒为单组分,仅有DNA-A组分[1].我国自1983年报道发现双生病毒以来,在云南、广西、广东和海南等省区的已相继发现多种双生病毒[2～6],表明这类病毒在我国的危害有蔓延和加重的趋势.本文对从海南番木瓜(Carica papaya)和扶桑(Hibiscus rosa-sinensis)上采集到的表现典型双生病毒症状的样品进行了分子检测,并对序列进行了分析.     

媒介昆虫与植物病毒互作研究进展

植物病毒大多借助媒介昆虫进行传播。植物病毒与媒介昆虫的互作关系研究是当今媒介生物学和生态学领域的前沿课题,也是寻找植物病毒有效防控途径的重要基础。本文主要概述了近十年来,包括呼肠孤病毒科Reoviridae、双生病毒科Geminiviridae、纤细病毒属Tenuivirus、番茄斑萎病毒属Tospovirus,、等多个科、属的植物病毒与其特异的媒介昆虫间的互作研究进展,探讨了昆虫传播植物病毒的机制以及昆虫对病毒入侵的响应机制,解析了植物病毒-媒介昆虫的互作关系,提出了未来研究发展的方向。     

海南岛番木瓜和扶桑上粉虱传双生病毒的检测及序列分析

粉虱传双生病毒(Whitefly-transmitted gemini-virus,WTGV)是一类广泛发生在热带、亚热带地区植物上的具有孪生颗粒形态的单链DNA病毒,在分类上属双生病毒科(Geminiviridae)的菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus),该属的大多数病毒都由2个组分(DNA-A和DNA-B)组成,为两条闭合环状ssDNA分子,长度相似,每条为2.5-2.8kb,少数病毒为单组分,仅有DNA-A组分[1]。我国自1983年报道发现双生病毒以来,在云南、广西、广东和海南等省区的已相继发现多种双生病毒[2~6],表明这类病毒在我国的危害有蔓延和加重的趋势。本文对从海南番木瓜(Carica pap…     

重大外来害虫B型烟粉虱的入侵行为和生态机制

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)复合种是热带、亚热带及相邻温带地区的主要害虫之一。其中的B型烟粉虱在近20年来随观赏植物的运输在世界范围内广泛传播扩散,并在许多入侵地迅速取代本地的土著烟粉虱,通过直接取食植物汁液、传播植物双生病毒等方式对当地的农业生产造成极大危害。在B型烟粉虱入侵生物学研究方面,作者课题组研究发现,至少有两个主要机制导致或促进了B型烟粉虱的广泛入侵及其所伴随的双生病毒流行:(1)入侵烟粉虱与土著烟粉虱之间的"非对称交配互作";(2)入侵烟粉虱与所传双生病毒之间的间接互惠共生关系。这些研究结果从一定程度上揭示了B型烟粉虱成功入侵的行为和生态机制,并为进一步探讨烟粉虱的入侵机制提供了思路。     

所有生物的DNA都具有双螺旋结构吗?

DNA是主要的遗传物,通过控制蛋白质的生物合成来控制性状的遗传.大多数生物的遗传物质是双链的DNA,有的是单链的RNA,极少数病毒的遗传物质是单链DNA.现已发现的单链DNA病毒有:动物的小DNA病毒、植物的双生病毒、X_(174)噬菌体等,它们的遗传物质都是单链DNA.前两者的DNA为线状分子,后者的为环状分     

媒介昆虫—病毒—植物互作加剧生物入侵的过程和生理机制

烟粉虱(Bemisia tabaci)及其传播的双生病毒是全球性重大入侵生物,给农业生产造成了严重损失。媒介昆虫—病毒—植物互作是决定病害流行和昆虫种群动态的重要因子,但其在生物入侵中所起的作用一直未受到关注。入侵烟粉虱与双生病毒通过寄主植物所形成的间接互惠共生关系可能是其广泛入侵并取代土著近缘生物的一个重要生态机制。现已从植物生理变化、昆虫共生细菌生理功能和昆虫生理反应三个方面综合探讨这种互惠共生关系的生理机制及分子机制,以期深入揭示媒介昆虫与病毒互作在生物入侵中的作用,为发展高效的预警和治理技术体系提供理论基础。     

中国烟草曲叶病毒广西株的初步研究

双生病毒(Geminivirus)是一种具有孪生颗粒形态的单链环状DNA植物病毒[1].根 据基因组结构特征及传播介体,双生病毒可分为三个亚组[1]:亚组Ⅰ双生病毒全 部为叶蝉传播的单组份基因组病毒,基因组大小在2.6～2.8kb之间,其代表病毒是玉米条纹病毒(MSV);亚组Ⅱ双生病毒是单组份基因组病毒,基因组大小在2.7～3.0kb之间;亚组Ⅲ双生病毒全部为粉虱(Bemisiatabaci)传播,基因组大小为2.5～2.8kb,除番茄曲叶病毒TLCV -AUS [2]等几个病毒为单组份基因组外,大多数亚组Ⅲ双生病病毒均为双组份基因组,稍大的组份叫DNA A,一般编码四个基因,稍小的组份叫DNA B,编码二个基因.烟草曲叶病 毒(TbLCV)和番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)都属于双生病毒亚组Ⅲ[3,4].     

番茄烟粉虱传双生病毒PCR检测

烟粉虱传双生病毒(Whitefly-transmitted Gemini- viruses,WTGV)病是世界番茄生产上重要病害之一,已给美国、以色列、埃及、澳大利亚等国的番茄生产造成了严重损失,病原是一类具有孪生颗粒形态的单链环状DNA植物病毒,属双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus),其基因组由2个组分(DNA-A和DNA-B)组成,每个组分的大小为2.5～2.8kb,少数病毒为单组分;由烟粉虱(Bemisia tabaci)以持久方式传播[1].     

烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂对中国番茄黄化曲叶病毒感染烟草的嗅觉反应

双生病毒可通过调控寄主植物促进媒介昆虫烟粉虱种群增长,然而病毒侵染植物后是否通过调控植物挥发物来影响烟粉虱及其天敌的嗅觉反应还未见报道。【目的】本文旨在研究烟草植株感染中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China virus,TYLCCNV)后对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)及其重要寄生性天敌海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati(Zolnerowich and Rose)嗅觉反应行为的影响。【方法】利用Y形嗅觉仪方法,我们测试了烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂对带毒植株、健康植株及烟粉虱危害植株的选择偏好性。【结果】烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂选择携带TYLCCNV病毒的烟草显著多于健康烟草植株,但烟草被病毒与烟粉虱共同侵染时,烟粉虱对带毒烟草的选择仍显著多于无毒植株,而寄生蜂虽然仍较多选择带毒植株,但无显著差异。【结论】这些结果表明烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂偏好选择携带TYLCCNV病毒的烟草,但这种偏好作用在烟粉虱取食共同危害时有一定程度的减弱。本研究首次报道了双生病毒侵染植物可增加烟粉虱及其天敌对植物的选择作用,并就其功能及机制进行了讨论。     

中国番茄黄化曲叶病毒——双生病毒的一个新种

用 2 0个单抗对中国番茄黄化曲叶病毒 (TYLCV CHI)和其他双生病毒进行了测定 ,在血清学水平上证实中国番茄黄化曲叶病毒与中国烟草曲叶病毒有较大的亲缘关系 ;同时报道了TYLCV CHI部分共同区、外壳蛋白N端基因和AV1基因的PCR及其克隆和序列分析 ,从分子水平上证实TYLCV CHI与世界各地的其他双生病毒不同 ,是一种新的粉虱传双生病毒     

烟粉虱传播双生病毒的特性及分子机制研究进展

烟粉虱以持久性、可循回的方式传播双生病毒。烟粉虱传毒历经获毒、持毒和传毒3个阶段,烟粉虱体内的病毒受体、病毒蛋白以及寄主植物因子都参与了这个过程。本文综述了影响烟粉虱特异性传播双生病毒的因素以及二者的直接和间接互作。烟粉虱传播双生病毒的特异性不仅与烟粉虱隐种和病毒种类有关,还与烟粉虱体内特定的器官或细胞、烟粉虱和病毒的蛋白以及烟粉虱体内的共生细菌有关。在烟粉虱和双生病毒的长期共进化中,病毒可以通过调控烟粉虱和寄主植物的特性而促进其自身的传播。     

中国烟草曲叶病毒广西株的初步研究

双生病毒 (Ｇｅｍｉｎｉｖｉｒｕｓ)是一种具有孪生颗粒形态的单链环状ＤＮＡ植物病毒[1] 。根据基因组结构特征及传播介体 ,双生病毒可分为三个亚组[1] :亚组Ⅰ双生病毒全部为叶蝉传播的单组份基因组病毒 ,基因组大小在 2 .6～ 2 .8ｋｂ之间 ,其代表病毒是玉米条纹病毒 (ＭＳＶ) ;亚组Ⅱ双生病毒是单组份基因组病毒 ,基因组大小在 2 .7～ 3.0ｋｂ之间 ;亚组Ⅲ双生病毒全部为粉虱 (Ｂｅｍｉｓｉａｔａｂａｃｉ)传播 ,基因组大小为 2 .5～ 2 .8ｋｂ ,除番茄曲叶病毒ＴＬＣＶ ＡＵＳ[2 ] 等几个病毒为单组份基因组外 ,大多数亚组Ⅲ双生病病毒…     

中国番茄黄化曲叶病毒DNAβ缺失突变体与异源病毒的互作研究

与一些单组份双生病毒伴随的卫星DNAβ是辅助病毒在自然寄主上引起典型症状所必需的致病相关分子。迄今发现的所有DNAβ分子在互补链上都含有一个位置和大小保守的βC1基因。对中国番茄黄化曲叶病毒的缺失βC1基因的DNAβ突变体(DNAΔC1β)与异源病毒接种后的致病性及稳定性进行了研究。PCR和Southern杂交证实该突变体能利用赛葵黄脉病毒、烟草曲茎病毒、中国胜红蓟黄脉病毒、假马鞭曲叶病毒等多种异源双生病毒复制并系统侵染本氏烟。接种后65 d内的PCR检测和序列分析显示,该突变体与其它辅助双生病毒接种后在寄主细胞中的复制是稳定的。     

我国科学家破解“超级害虫”入侵之谜

1月31日，美国科学促进会全球科学新闻网在“重点新闻”栏目公布：中国科学家发现生物入侵新机制——被称为“超级害虫”的B型烟粉虱与其传播的植物双生病毒存在互利共生关系。浙江大学昆虫科学研究所教授刘树生是该课题组负责人。     

番茄感染双生病毒对叶毛密度和海氏桨角蚜小蜂搜寻行为及适合性的影响

植物病毒可通过影响植物形态和生理特性从而对媒介昆虫和寄生性天敌产生作用。然而, 在植物 媒介昆虫 寄生蜂三营养级关系研究中有关植物病毒的影响很少被考虑。本研究测定和分析了番茄植株感染番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)后叶毛密度的变化及对烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)重要寄生性天敌海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati Zolnerowich and Rose行为与适合性的影响。结果表明： 携带TYLCV病毒番茄植株叶毛密度显著增加, 为健康植株叶毛密度的1.8倍。海氏桨角蚜小蜂在带毒植株叶片上的寄主处置时间和寄主块停留时间显著长于其在健康植株叶片上的时间, 分别为其2倍和1.5倍, 但寄生蜂的寄生率、 羽化率及发育历期差异不显著(P>0.05)。本文首次报道了双生病毒侵染可引起叶毛密度的增加, 对理解植物-双生病毒-烟粉虱-寄生蜂四方关系提供了新的数据。