植物病毒的卫星病毒和卫星RNA

植物病毒的卫星病毒和卫星ＲＮＡ陈金标（南京农业大学微生物系２１００９５）病毒是一种无细胞结构的生物体,个体极小,约为２０—４００ｕｒｎ。Ｍａｔｔｈｅｗｓ将它定义为：病毒是丁组或多组核酸分子、它通常祛外完蛋白包裹,且只在适合的寄主细胞里复制。在这种细胞...     

卫星病毒和卫星RNA研究近况

在RNA植物病毒中,有些病毒包含两种相关的,但在抗原上又完全不同的病毒颗粒,一种是它本身的较大的颗粒,另一种是较小的病毒颗粒;有些病毒的病毒粒子中,除包含它的基因组RNA外,还含有一种与病毒基因组一起包壳的小分子RNA。这些小病毒颗粒的RNA或与病毒基因组一起包壳的小分子RNA与各自有关的病毒基因组或寄主基因组核苷酸序列没有同源性,也不能单独侵染和复制,必须依赖它们有关的病毒复     

卫星病毒和卫星RNA的分子结构及遗传工程

自60年代发现卫星病毒、70年代发现卫星RNA以来,已发现10个病毒组中的31种植物病毒含有卫星病毒或卫星RNA(统称卫星)。植物病毒卫星是指依赖于植物病毒进行复制的核酸分子,如核酸分子含有编码外壳蛋白的遗传信息,并能包裹成形态学和血清学与辅助病毒不同的颗粒,称卫星病毒;如本身没有编码外壳蛋白的遗传信息,而是装配于辅助病毒的外壳蛋白中,则称卫星RNA。     

卫星RNA对黄瓜花叶病毒基因组RNA体外合成的影响

卫星ＲＮＡ对黄瓜花叶病毒基因组ＲＮＡ体外合成的影响杨海花,康良仪,赵大健,田波（中国科学院微生物研究所,北京１０００８０）关键词卫星ＲＮＡ,黄瓜花叶病毒,依赖ＲＮＡ的ＲＮＡ聚合酶,体外合成利用卫星ＲＮＡ生防制剂控制田间的番茄、青椒、烟草等由黄瓜花叶病...     

竹花叶病毒卫星RNA及其编码卫星蛋白的结构与功能

竹花叶病毒(Bamboo mosaic virus,BaMV)是目前为止被发现感染竹类惟一的病毒,除了巴西、夏威夷及琉球有过零星报道外,台湾对此病毒有较深入的研究[1～13].BaMV在台湾地区的竹类栽培区普遍发生,可危害4个属、14个种、3个变种和3个栽培种[14,15],其中麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)和绿竹(Bambusa oldhamii Munro)遭受危害最为严重,主要竹产地染病率可高达90%以上,给台湾的竹产业造成了严重危害[16].     

竹花叶病毒卫星RNA及其编码卫星蛋白的结构与功能

竹花叶病毒(Bamboo mosaic virus,BaMV)是目前为止被发现感染竹类惟一的病毒,除了巴西、夏威夷及琉球有过零星报道外,台湾对此病毒有较深入的研究[1~13]。BaMV在台湾地区的竹类栽培区普遍发生,可危害4个属、14个种、3个变种和3个栽培种[14,15],其中麻竹(Dendrocalamuslatifloru     

卫星RNA使转基因番茄产生病毒抗性

美国马里兰大学P.B.McGarVey和M.S.Montasser及美国农业部J.M.Kapa报道,转基因番茄植株在表达减毒黄瓜花叶病毒(RNA)卫星CMV序列后对CMV-1病毒的试攻显示出抗性。据作者声称,     

卫星RNA作为黄瓜花叶病毒病生防因子的研究III．卫星RNA对黄瓜花叶病毒感染的烟叶组织中病毒双链RNA含量的影响

用3H尿嘧啶核苷标记、聚丙烯酰胺凝胶电泳分析、放射自显影等技术以及根据抗RNA酶和DNA酶的性质比较了感染黄瓜花叶病毒(CMV)及其带有卫星RNA的黄瓜花叶病毒(CMV-S52)的三生烟叶组织中病毒ds RNA含量的变化。结果表明,随接种后时间的延长,CMV-S32感染的组织中卫星RNA的ds RNA含量呈直线增长,第10天达最高峰,而病毒基因组RNA的ds RNA的含量则随时间延长而降低,这一趋势一直延续到最后一次测定。卫星RNA的双链RNA含量也比病毒基因组ds RNA高得多,从接种后的第二天的2．5倍到第10天的20倍及第l{天的近40倍,但不含卫星RNA的cMV接种后在所测定的14天内,各基因组RNA的ds RNA含量比较衡定。     

黄瓜花叶病毒卫星RNA致弱辅助病毒的机理

分析了卫星RNA致弱的黄瓜花叶病毒 (CMV)侵染的烟草叶绿体内的CP浓度与花叶症状的严重程度成正相关 .用番茄不孕病毒 (TAV)接种表达CMV卫星RNA的转基因烟草叶绿体中 ,TAV- CP含量明显比不含卫星RNA的TAV株系侵染的低 ,而在细胞质中TAV -CP含量无差别 .用完整游离叶绿体进行体外跨膜运输试验 ,CMV- CP能快速进入离体叶绿体 ,CP降低叶绿体动力学荧光光谱 .将CMV的CP基因与 1 ,5 二磷酸核酮糖羧化酶小亚基引导肽基因进行体外拼接 .借助农杆菌转化烟草 .转基因烟草表现出黄化、根系发育受抑制 ,产生类似病毒侵染的症状 .     

比较类病毒和卫星RNA的复制及其某些性质

一、类病毒、拟病毒和卫星RNA 1967—1971年,美国的Diener发现马铃薯纺锤块茎病是由分子量仅为1.2×10~5的RNA引起的,称作类病毒。类病毒的发现是生物学史上的一个重要事件,揭示了一类比病毒更小的病原的本质。这样小的核酸引入到适当的寄主后,能独立复制和致病,开拓了研究生命物     

南芥菜花叶病毒卫星RNA及其核酶的结构分析

以提纯的南芥菜花叶病毒(Arabis Mosaic Virus,ArMV)卫星RNA(sArMV)为模板,以合成的DNA寡核苷酸为引物,经过反转录—PCR扩增合成全长的dscDNA。Ds cDNA的两端连接EcoRI Adaptors插入到经EcoRI酶解的脱磷酸化的pUC 9质粒中,转化E．Coli JM83。用32P标记的sArMV为探针进行菌落原位杂交和EcoRI酶解分析,筛选出含有全长cDNA片段的克隆。用Taq TrackRsequcingSystems。脚的序列分析表明：克隆的sAxMV cDNA由300bp脱氧核糖核苷酸组成,与其RNA序列分析的结果相同,含有一个首尾相连的由54个核苷酸组成的核酶,具有完整的垂头状结构及能自我切割5'GUC↓3'的生物功能。     

卫星RNA研究新进展：结构与功能表达

植物病毒卫星通常是指那些如果没有特定辅助病毒的帮助就不能复制,而它本身对于辅助病毒的复制是不必需的,且与辅助病毒的基因组无序列同源性的一类RNA分子。到目前为止,已报道有六组共26种植物病毒带有卫星。这些植物病毒卫星有的具有编码自身外壳蛋白的遗传信息,称卫星病毒;有的无此编码功能称为病毒卫星RNA。病毒卫星RNA在其发现的早期,其生物学功能尚不为人重视。然而,七十年代早期,在法国阿尔萨斯爆发的由黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic Virus,CMV)侵染引起的番茄作物坏死病被确定与CMV卫星RNA有关,至此,关于卫星RNA的生物     

表达黄瓜花叶病毒卫星RNA的转基因烟草耐烟草花叶病毒

表达黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA的转基因烟草可以抗CMV的侵染.为了决定这些植物对其它病毒,如烟草花叶病毒(CMV)的安全性,我们对这些植物接种CMV.结果发现 卫星RNA可减弱TMV引起的症状,井降低病情指数,然而却对TMV在植物中的积累没有明显影响.这一发现有助于对卫星RNA抗病机制的理解,有助于含卫星RNA的生防制剂及表达病毒卫星RNA的转基因植物的应用.本文在国际上首次报道卫星RNA可减弱非相关病毒引起的症状.1 材料和方法1.1 病毒及植物烟草花叶病毒(TMV),烟草G140种子及枯班三生烟种子均为中国科学院微生物研究所病毒室保存;含黄瓜花叶病毒卫星RNA-R1基因的烟草G140(烟Sat-G140)为中国科学院微生物研究所病毒室培育,所用材料为第三代种子.     

两株黄瓜花叶病毒卫星RNA的竞争与共存研究

通过体外转录方法 ,将大小分别为 36 9nt和 385nt的 2个黄瓜花叶病毒 (Cucumbermosaicvirus,CMV)的卫星RNAYi和Yns共同与不含卫星的辅助病毒株CMV_CNa进行假重组 ,接种CMV系统寄主心叶烟。结果表明 :在接种5d的接种叶上同时检测到卫星RNA_Yi和卫星RNA_Yns;在系统叶上 ,接种 5d和 10d亦可同时检测到 2株卫星 ;但接种 15d ,在系统叶组织中只检测到卫星RNA_Yi。再将接种 5d的接种叶扩大接种到几种不同的指示植物后 ,经dsRNA抽提 ,也只获得 1条与卫星RNA_Yi大小相符的条带。通过假重组病毒株中分别获得卫星RNA并测序 ,确定2个卫星RNA的序列没有变化。卫星RNA_Yns和Yi在辅助病毒CMV_CNa作用下 ,表现出明显的竞争性 ,它们在辅助病毒中不能形成稳定的共存关系。     

系统侵染寄主中黄瓜花叶病毒及其卫星RNA的动态变化

以³²P标记的黄瓜花叶病毒（CMV）RNA3 cDNA片段和卫星RNA全长cDNA作为探针,定量测定CMV基因组RNA和卫星RNA的含量变化,结果显示：二者均具有明显的寄主效应和时间效应.在16～20℃条件下,接种不携带卫星RNA的分离物CMV-R3,15天、30天和75天时,CMV基因组RNA负荷量呈显著下降的趋势.在第15天,RNA3的负荷量以烟草>心叶烟>克里夫兰烟>番茄的顺序表现为不同寄主的显著性差异.相同条件下接种携带高拷贝卫星RNA的分离物CMV-RS,在5天和15天之间基因组RNA和卫星RNA负荷量均呈现上升的趋势,同时测得其基因组RNA和卫星的负荷量具有相似的寄主效应和时间效应,但程度不同.第15天时,二者负荷量以烟草＞心叶烟＞番茄的顺序表现寄主效应的显著性差异.在18～21℃条件下,接种携带坏死卫星RNA的CMV强毒株HC4,第5天、第10天和第15天时,基因组RNA和卫星RNA的负荷量均以番茄＞心叶烟＞烟草的顺序表现出显著性差异,并表现出明显的时间效应.不同来源CMV分离物还存在寄主选择性差异.     

表达黄瓜花叶病毒卫星RNA的转基因烟草耐烟草花叶病毒

表达黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA的转基因烟草可以抗CMV的侵染.为了决定这些植物对其它病毒,如烟草花叶病毒(CMV)的安全性,我们对这些植物接种CMV.结果发现 卫星RNA可减弱TMV引起的症状,井降低病情指数,然而却对TMV在植物中的积累没有明显影响.这一发现有助于对卫星RNA抗病机制的理解,有助于含卫星RNA的生防制剂及表达病毒卫星RNA的转基因植物的应用.本文在国际上首次报道卫星RNA可减弱非相关病毒引起的症状.1 材料和方法1.1 病毒及植物烟草花叶病毒(TMV),烟草G140种子及枯班三生烟种子均为中国科学院微生物研究所病毒室保存;含黄瓜花叶病毒卫星RNA-R1基因的烟草G140(烟Sat-G140)为中国科学院微生物研究所病毒室培育,所用材料为第三代种子.     

黄瓜花叶病毒致弱卫星RNA对辅助病毒含量的影响

为研究黄瓜花叶病毒(CMV)弱病毒株的基因组RNA和卫星RNA的含量变化,将一个卫星RNA介导的CMV弱病毒株NDM-1与CMV强毒株在4种寄主系统上进行对照实验.采用RNA点杂交方法,检测从早期接种病毒到大田释放阶段（病毒接种后5到40天）,寄主植物叶组织中的基因组RNA和卫星RNA的相对含量变化.结果显示：弱病毒株NDM-1基因组RNA和卫星RNA负荷量具有寄主效应和时间效应,趋势一致但程度不同.它们在番茄上的变化规律不同于其他寄主而且病毒的致弱效果最明显：在接种后的5～10天 (生产上接种育苗的保护期) ,基因组RNA和卫星RNA相对含量上升,到40天(大田释放期) 时回落至最低.比较NDM-1于不同时间在各寄主上的卫星RNA和基因组RNA的相对比值：在40天时,寄主番茄上的相对比值达15.8,与在其他寄主上和其他时间段比较均有显著差异,即此时卫星RNA达到含量优势.说明弱病毒NDM-1在番茄上的致弱机制为:卫星RNA的大量复制对CMV基因组RNA产生抑制作用.此弱病毒株在烟草和心叶烟中的变化规律基本一致.     

黄瓜花叶病毒卫星RNA人工突变体的构建及其侵染性测定

从1个369nt的黄瓜花叶病毒(Cucumbermosaicvirus,CMV)卫星RNA的cDNA出发,采用DNA改组技术构建人工突变体,经过体外转录,将其与不携带卫星RNA的黄瓜花叶病毒株进行假重组,鉴定突变体的生物活性,结果显示所获得的4个卫星RNA的点突变子MS1、MS5、MS6和MS11中,只有MS11仍然具有复制能力;而其他3个点突变子,尽管均只有1个位点的替换,却不能在辅助病毒作用下复制。序列比较分析发现MS11的突变位点位于卫星RNA变异区内,发生的突变与自发突变一致,其他3个突变子的突变位点发生在卫星RNA的高度保守区。而且通过侵染性试验证实突变子MS11与野生型Yi没有明显的差异。由此可推测卫星RNA序列中的高度保守区与卫星RNA的生物活性密切相关,个别碱基的突变会导致RNA二级结构的改变,进而引起其复制能力或稳定性的完全丧失。     

带卫星RNA黄瓜花叶病毒保护接种的植物中病毒积累与基因组RNA合成及病状表达

本文报道了三生烟在接种带卫星RNA的黄瓜花叶病毒(CMV-S52)后,或接种后用强毒CMV攻击,其病状表现、组织中病毒含量,病毒基因组RNA合成与卫星RNA合成的关系.植物在接种CMV-S52后7～10天,所有接种植物都表现出不同程度的轻度花叶症状,此期正是组织内病毒含量最高,而卫星dsRNA占总dsRNA百分比较低时期.接种后不同时间的测定证明,组织内病毒基因组dsRNAl和dsRNA2的合成水平均较低,而卫星dsRNA则始终保持较高的合成水平;到接种后15天病状消失时,卫星dsRNA占总dsRNA合成百分比的84.79％之多. 用CMV-S52保护接种后再用强病毒攻击,植物中的病毒含量、病毒ssRNA合成不增加或稍有增加;而基因组dsRNA和卫星dsRNA合成都有增加,但卫星dsRNA合成仍占绝对优势.保护作用的效果,取决于攻强病毒时已存在于组织内的卫星RNA与基因组RNA合成量的相对比例。讨论了卫星RNA的保护机理。