Two amino acids on 2a polymerase of<Emphasis Type="Italic">Cucumber mosaic virus</Emphasis> co-determine hypersensitive response on legumes

The hypersensitive response (HR) is one of the most important defense responses during the incompatible interaction between plant and pathogen. The viral determinant of HR on legumes induced byCucumber mosaic virus (CMV) was studied, and our previous results showed that 243 nucleotides on 2a polymerase gene of CMV were involved in the induction of HR on legumes. With further analysis of the nucleotides and amino acids in this region, the amino acids Phe and Ala at positions 631 and 641 in the 2a polymerase of CMV-Fny, a legume local necrotic strain, were specifically exchanged to Tyr and Ser, respectively and simultaneously, in the 2a polymerase of CMV-P1, a legume systemic infecting strain, and three point mutants were constructed. The point mutant Fny-F/Y (Phe631 to Tyr) induced large necrotic lesions instead of pinpoint lesions, and the size of lesions could enlarge from initial sites. The point mutant Fny-A/S (Ala641 to Ser) induced similar symptoms as CMV-Fny. The double-point mutant Fny-FA/YS (Phe631 to Tyr and Ala641 to Ser) infected the legumes systemically without HR. These data indicate that the induction of HR on legumes is co-determined by two amino acids at positions 631 and 641 in CMV 2a polymerase.     

病毒诱导的基因沉默及其在植物基因功能研究中的应用

RNA介导的基因沉默是近年来在生物体中发现的一种基于核酸水平高度保守的特异性降解机制.病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing, VIGS）是指携带植物功能基因cDNA的病毒在侵染植物体后,可诱导植物发生基因沉默而出现表型突变,进而可以研究该目的基因功能.至今,已经建立了以RNA病毒、DNA病毒、卫星病毒和DNA卫星分子为载体的VIGS体系,这些病毒载体能在多种寄主植物（包括拟南芥、番茄和大麦）上有效抑制功能基因的表达.VIGS已开始应用于N基因和Pto基因介导的抗性信号途径中关键基因的功能研究、抗病毒相关的寄主因子研究以及植物代谢和发育调控研究.在当前植物基因组或EST序列大量测定的情况下,VIGS为植物基因功能鉴定提供了有效的技术平台.     

Two amino acids on 2a polymerase of Cucumber mosaic virus co-determine hypersensitive response on legumes

Thehypersensitiveresponse(HR)isoneofmostextensivelystudiedresistantreactionsdur-ingtheincompatibleinteractionbetweenplantandpathogen.Inthisprocess,plantinitiatesdiversedefensesystemssuchasdepositionofligninandcalloseinthecellwall,productionofphytoalex-ins,expressionofpathogenesis-relatedproteins(PRprotein)andactivationofprogrammedcelldeath(PCD),whichresultinlimitationofthepathogenwithintheinitialinfectionsites[1,2].TheHRinducedbybacteria,fungiandvirusesusuallyactivatesasystemicacquiredresis…     

银川番茄斑萎病毒的分子鉴定

为明确银川番茄(Lycopersicon esculentum)是否遭受了番茄斑萎病毒(TSWV)的危害, 采用国家标准TSWV RT- PCR检测技术对银川番茄上采集的14份疑似感染TSWV病叶样本进行分子鉴定, 对克隆得到的核衣壳蛋白基因N (Nucleocapsid)序列进行多序列比对和系统进化树分析, 随后对PCR阳性样本进行蛋白检测。结果表明, 14份病叶样本中有8份扩增出长度为394 bp的TSWV N基因序列, 且8条序列完全一致; 获得的银川番茄TSWV分离物与云南番茄、中国莴苣(Lactuca sativa)、中国鸢尾(Iris tectorum)和重庆辣椒(Capsicum annuum) TSWV分离物相对近缘, 与山东、黑龙江和北京等地及国外TSWV分离物相对远缘; 利用TSWV的抗体通过Western blot对8个PCR阳性样本进一步检测, 结果也证实8个阳性样本中存在TSWV感染。该研究首次通过分子鉴定及蛋白检测证明银川番茄上存在TSWV感染, 需要加快抗TSWV番茄品种的选育工作。     

稻飞虱暴发与南方水稻黑条矮缩病流行的宏观规律和微观机制

2009年以来,稻飞虱(白背飞虱和灰飞虱)的区域性暴发和它们传播的南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的大面积流行给我国水稻生产造成极大的威胁,而对这种新的毁灭性病毒病却知之甚少。为此,亟需解决稻飞虱区域性迁飞规律、虫毒互作、毒源寻踪等科学问题,通过多学科交叉和宏微观结合及多尺度多途径的综合研究,探索稻飞虱发生与SRBSDV流行的互作机制(虫病地方性消长关系、两者在微观水平上的互作等),明确稻飞虱远距离传毒的行为与生理生化及分子机制(迁飞与病原摄带及传毒的关系),阐释各稻区飞虱与病毒的源库关联机制,揭示稻飞虱与SRBSDV区域性灾变的触发因子与调控机制,为保障国家粮食安全提供科学依据。     

芜菁花叶病毒温州分离物HC-Pro基因序列分析*

从浙江温州盘菜上获得芜菁花叶病毒温州分离物（TuMV-WZ）,病毒提纯后,经电镜观察,可发现大量长约700nm的线形粒子。利用免疫捕捉RT-PCR,通过特异性引物对TuMV-WZ的HC-Pro基因进行PCR扩增,经电泳可见1.5kb的特异条带。PCR扩增产物经过纯化后进行序列测定,序列长度为1449个核苷酸,编码482个氨基酸。其核苷酸序列与已报道的TuMV的其他分离物（Canada,Ukl和Japanese）同源率分别为83.9％、96.5％和94.0％,氨基酸同源率分别为97.3％、98.8％和99.     

黄瓜花叶病毒2a基因上的两个氨基酸共同决定其在豆科植物上引发的过敏反应

过敏反应(hypersensitive response, HR)是植物对病原物侵染的一种抗性反应. 对黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)在豆科植物上引发HR反应的相关因子进行了研究, 证明CMV 2a基因中的243个碱基决定了过敏反应. 进一步对该区域进行了分析和点突变研究, 用豆科系统侵染株系CMV-P1的631位氨基酸酪氨酸(Tyr)替换豆科局部坏死株系CMV-Fny的相应位点氨基酸苯丙氨酸(Phe)后得到的突变体(Fny-F/Y)在豆科植物上引发HR反应, 但过敏枯斑能够向外扩展; 用CMV-P1的641位氨基酸丝氨酸(Ser)替换CMV-Fny的相应位点氨基酸丙氨酸(Ala)得到的突变体(Fny-A/S)在豆科植物上引发的HR反应与CMV-Fny引发的症状没有差异; 当这两个位点同时被置换后得到的突变体(Fny-FA/YS)在豆科植物接种叶上就不再引发HR反应, 而是产生系统侵染, 说明CMV在豆科植物上引发的过敏反应是由CMV 2a基因上的631和641位氨基酸共同决定的.     

芜菁花叶病毒温州分离物HC-Pro基因序列分析

从浙江温州盘菜上获得芜菁花叶病毒温州分离物（TuMV-WZ）,病毒提纯后,经电镜观察,可发现大量长约700nm的线形粒子。利用免疫捕捉RT-PCR,通过特异性引物对TuMV-WZ的HC-Pro基因进行PCR扩增,经电泳可见1.5kb的特异条带。PCR扩增产物经过纯化后进行序列测定,序列长度为1449个核苷酸,编码482个氨基酸。其核苷酸序列与已报道的TuMV的基础分离物（Canada,UK1和Japanese）同源率分别为83.9%、96.5%和94.0%,氨基酸同源率分别为97.3%、98.8%和99.0%。