白草花葉病毒種群遺傳結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、玉米矮花葉病是世界上廣泛分布的危害玉米生產(chǎn)的病毒病害。引起我國玉米上矮花葉病的毒原為甘蔗花葉病毒(Sugarcane mosaic virus，SCMV)和白草花葉病毒(Pennisetum mosaic virus，PenMV)。其中關(guān)于SCMV在我國發(fā)生的報道較多，而關(guān)于PenMV的報道較少。
　　 2010和2011年我們從黃淮海地區(qū)5省11地市采集表現(xiàn)矮花葉癥狀的樣品，利用RT-PCR從19個樣品中檢測到PenMV，其中

2、河北承德玉米樣品8個，山西安澤玉米樣品9個、高粱樣品2個。經(jīng)過5次RT-PCR的擴增和5'-RACE擴增，獲得了19個PenMV分離物的全基因組序列。
　　 除了poly(A)尾外，這19個PenMV分離物基因組序列均為9613個核苷酸(nt)，其中5’非翻譯區(qū)(UTR)和3’-UTR分別為183nt和241nt，中間為9189nt的開放閱讀框(ORF)。這些PenMV分離物推定的多聚蛋白水解位點基本一致，只有兩個位點差異顯著：

3、承德分離物P3/6K1推定的的水解位點為E/G，而山西分離物的水解位點為E/H；承德分離物NIa-Pro/NIb推定的的水解位點為Q/A，而山西分離物的水解位點為Q/G。PenMV編碼的多聚蛋白中包含馬鈴薯Y病毒屬病毒一些重要的保守基序。
　　 PenMV不同分離物P1基因的一致率最低，核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分別為70.0％～98.1％和70.0%～96.7％；PIPO基因的一致率最高，核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率

4、分別為和95.5％～100％和93.9%～100％。全基因組的核苷酸一致率為84.0%～99.5％，推定的多聚蛋白的氨基酸一致率為93.2%～99.5％。CP基因的核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分別為89.9%～100％和97.0％～100％。
　　 PenMV存在普遍的重組，在承德分離物中尤其普遍，P1基因和CI-6K2基因是重組的熱點區(qū)域。在根據(jù)全基因組核苷酸序列和多聚蛋白氨基酸序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹中，所有的PenMV分離

5、物分成了和地理來源相關(guān)的承德組(CD)和山西組(SX)，在用6K1、P1、VPg基因序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹時也有類似的樹型，但根據(jù)其它基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹則呈現(xiàn)出更多的分枝。
　　 PenMV各基因的核苷酸多樣性值在0.028～0.249之間，P1基因的核苷酸多樣性值最大，PIPO基因的值最小。PenMV所有的編碼基因中，只有CP基因的選擇壓力dN/dS值大于1，處于正向選擇，其他基因的dN/dS值都小于1，處于負向(純化)選擇

6、。承德組和山西組分離物間的Ks*、Kst*值都是顯著的，并且Snn為1或非常接近1，說明種群之間存在高度的遺傳分化。大多數(shù)基因的FST值大于0.33，表示PenMV種群之間基因交流不頻繁。種群中性檢測中，根據(jù)不同基因分析得到的Tajima's D值、Fu&Li's D、Fu&Li's F值和Fu's Fs值大都為負值，說明PenMV種群的多態(tài)性較低，可能處于一種擴張的狀態(tài)。承德組和山西組分離物不同基因核苷酸錯配分布圖的變化曲線均呈鋸齒狀

7、不平滑多峰，說明PenMV在山西和河北承德地區(qū)可能是長期存在的，并處于一種平衡狀態(tài)。
　　 將PenMV分離物CD2和CD9摩擦接種17個玉米品種，4周后部分品種開始表現(xiàn)癥狀，引起系統(tǒng)褪綠和花葉。CD2可侵染登海3號(發(fā)病率14.3％)、登海6213(19.0％)和農(nóng)華101(28.6％)，CD9只侵染登海6213，發(fā)病率僅為8.7％。RT-PCR檢測，魯玉850、蠡玉35、承玉10號、魯單9032和振杰3號5個品種有隱癥帶毒的