天南星科植物病毒研究：芋花叶病毒DaMV与黄瓜花叶病毒CMV分子检测和脱病毒处理.doc

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• 2024-11-05 02:42

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植物病理学研究进展（第五卷） 天南星科植物病毒研究：芋花叶病毒（ＤａＭＶ）与 黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）分子检测和脱病毒处理 李永伟１桂  明２刘文洪１  陈集双１（１．浙江大学生命科学学院，杭州３１００２９；２．湖南永州职业技术学院，永州４２５０００） 天南星科（Ａｒａｃｅａｅ）植物分布于赤道至寒温带的各个生态地带，包括１０５属约３７５０种。 我国是天南星科植物的起源地之一，已经确认其自然分布的有２８属２１０余种。我国也是许 多重要天南星科作物的主产地，其栽培作物的品种和产量均居世界前茅。绝大多数天南星 科植物通过无性方式繁殖，病毒侵染后，通过营养体传给后代，并不断积累，其为害一代比一 代严重，造成植物种质退化。Ｚｅｔｔｌｅｒ等指出芋花叶病毒（ＤｓＭＶ）使天南星科Ｃａｌａｄｉｕｍ，Ｄｉｅｆ－ ｆｅｎｂａｃｈｉａ，Ｐｈｉｌｏｄｅｎｄｒｏｎ和Ｚａｎｔｅｄｅｓｃｈｉａ等属作物减产约６０％。文献报道侵染天南星科植物的病毒还有番茄斑萎病毒（ｔｏｍａｔｏ ｓｐｏｔｔｅｄ ｗｉｌｔ ｖｉｒｕｓ，ＴｏｓＷＶ）、南芥菜花叶病毒（ａｒａｂｉｓ ｍｏｓａｉｃｖｉｒｕｓ，如ＭＶ）和黄瓜花叶病毒（ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ，ＣＭｖ）等７种植物ＲＮＡ病毒。但是，国 内外现有的研究报道主要集中在ＤｓＭＶ，其余侵染该科植物的其他病毒均没有进行系统的 病原鉴定。ｓ．Ｃ．Ｎｅｌｓｏｎ（２０００）认为普遍存在于其他作物上的ＣＭＶ不侵染芋等天南星科植 物，因而建议将芋等天南星科植物与黄瓜等ＣＭＶ的敏感作物进行间作，以实现隔离和延缓 ＣＭＶ在易感植物问的传染。为了明确侵染天南星科作物的主要病毒，近年来，我们在对侵 染我国南方部分地区的天南星科植物的病毒进行了系统检测，发现ＤｓＭＶ和ＣＭＶ同时作为 主要病毒存在，在此基础上对侵染该科植物的２种病毒进行分子检测和脱病毒处理。 通过病毒分离提纯和形态学观察，确定侵染我国天南星科植物的病毒主要有线状和球 状两种形态。经核酸杂交和序列分析确定线状病毒为芋花叶病毒（ＤｓＭｖ）；球状病毒的粒子 形态均一，经血清学反应、ＲＴ—ＰＣＲ和序列分析确定其为黄瓜花叶病毒（ＣＭｖ）。根据ＣＭＶ 外壳蛋白基因序列同源性分析，该分离物与ＣＭＶ亚组Ｉ和亚组的同源性分别为９０．９％一 ９５．４％和７１．２％一７８．５％。因此，侵染天南星科植物的ＣＭＶ归属于亚组Ｉ；亚组Ｉ内各分离 物间进行序列分析的结果表明：侵染天南星科的ＣＭＶ存在对该科植物的适应性变异，可能 是相对独立的种内变异类型。对侵染天南星科的ＣＭＶ进行寄主反应测定，结果表明：该 ＣＭＶ毒株不能通过汁液摩擦接种侵染ＣＭＶ常见寄主，进一步表明ＣＭ＇Ｖ在天南星科植物上 可能存在适应性变异。 通过提取感病组织中的病毒ＲＮＡ并进行ＲＴ—ＰＣＲ扩增，获得了３个ＤｓＭＶ芋分离物的 ３’一末端ｅＤＮＡ。序列分析表明：３个芋属作物来源ＤｓＭＶ的３’一末端存在序列同源性差 异。来自浙江东阳的ＤｓＭＶ—ＤＹｌ的３’一末端序列（１２６５ ｎｔ），包含１００８ ｎｔ的ＣＰ基因和２５７ ｎｔ的３’一末端非编码区（３’一ｕＴＲ）；来自浙江东阳和浙江杭州的ＤｓＭＶ—ＤＹ２和ＤｓＭＶ—ＦＨ 的３’一末端序列（８０９ ｎｔ和８２２ ｎｔ）分别由５６０ ｎｔ和５７４ ｎｔ的ＣＰ基因、２４９ ｎｔ和２４８ ｎｔ组成的 ３’一ｕ，ＩＲ序列组成。与８个国内外已经有报道和Ｇｅｎｂａｎｋ收录的同源序列进行同源性比较 的结果显示：ＤｓＭＶ的ＣＰ的核苷酸序列和氨基酸序列以及３’一ＵＴＲ核苷酸序列的长度和序 列同源性均有较大差异。ＤｓＭＶ—ＤＹｌ分离物与其他分离物的ＣＰ核苷酸序列同源性仅为 １８０  植物病理学研究进展（第五卷） ７６％．８３％，氨基酸序列同源性为７９％～８５％。３’一Ｕ’ＩＲ核苷酸序列同源性为６６％～７３％， 已经接近植物病毒区分“种”的最低限度。ＤｓＭＶ—ＤＹ２分离物与其他分离物的ＣＰ核苷酸序 列同源性为８９％一９２％，３’一ＵＴＲ核苷酸序列同源性为６７％一９３％。ＤｓＭＶ—ＦＨ分离物与 其他分离物的ＣＰ核苷酸序列同源性为８ｌ％．９０％，３’一ｕＴＲ核苷酸序列同源性为７０％一 ９５％。ＤｓＭＶ的ＣＰ核苷酸序列和氨基酸序列以及３’一ｕｒＩＲ核苷酸序列进行系统进化树分 析表明，其序列的差异与地理分布或自然侵染的寄主植物没有明确的关联。 从自然感病的植物中提取总ＲＮＡ并与已知病毒进行斑点杂交，对采自我国海南、湖南、 浙江、上海等地的１２６个天南星科植物样品进行检测，获得如下结果：海南省天南星科植物 ＤｓＭＶ的检出率为７３．３％，ＣＭＶ的检出率为４６．７％；湖南省天南星科植物ＤｓＭＶ的检出率为 １００％，ＣＭＶ的检出率为３８．５％；浙江省天南星科植物ＤｓＭＶ的检出率为９３．０％，ＣＭＶ

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