NYVYNV和MYVV兩種雙生病毒病害復(fù)合體的檢測及伴隨衛(wèi)星DNA的分子變異.pdf

1、賽葵黃脈病毒(Malvastrumyellow vein virus，MYVV)和云南賽葵黃脈病毒（Malvastrumyellow vein Yunnan virus，MYVYNV）是在我國云南、四川地區(qū)廣泛發(fā)生的雙生病毒科（Geminiviridae）菜豆金色花葉病毒屬（Begomovirus）病毒，伴隨衛(wèi)星稱之為賽葵黃脈病毒伴隨衛(wèi)星DNAβ(Malvastrumyellow veinbetasatellite，MYVB)和云南賽葵

2、黃脈病毒伴隨衛(wèi)星DNAβ(Malvastrumyellow veinYunnan betasatellite，MYVYNB)，已在多個(gè)科屬寄主上發(fā)現(xiàn)其侵染報(bào)道。研究表明，MYVV/MYVB和MYVYNV/MYVYNB是兩種完全不同的病害復(fù)合體。衛(wèi)星MYVB為輔助病毒MYVV引起典型癥狀必需的致病決定因子;與之不同的是，MYVYNB能夠加重MYVYNV致病引起的癥狀但并非是必需的致病決定因子，且田間僅有部分MYVYNV分離物伴隨衛(wèi)星MYV

3、YNB。為了進(jìn)一步調(diào)查這兩種雙生病毒/衛(wèi)星DNAβ病害復(fù)合體在四川地區(qū)的發(fā)生發(fā)展情況及研究其變異進(jìn)化規(guī)律，本研究利用雙生病毒及其伴隨衛(wèi)星通用引物和MYVV、MYVYNV和MYVB、MYVYNB特異性引物對(duì)采自我國四川地區(qū)的表現(xiàn)雙生病毒典型癥狀的勝紅薊、賽葵和錦葵等3種田間雜草共計(jì)255份樣品進(jìn)行PCR檢測和鑒定，分析部分分離物DNA-A和衛(wèi)星DNAβ全基因組結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性，并對(duì)這兩種病毒伴隨衛(wèi)星種群遺傳結(jié)構(gòu)和變異進(jìn)行研究。
　　

4、PCR檢測結(jié)果表明，利用雙生病毒通用引物PA/PB，在255份樣品中共有195份能擴(kuò)增到預(yù)期約500 bp的特異條帶，陽性檢出率為76.5％。其中有11份樣品受MYVV侵染，162份樣品受MYVYNV侵染，MYVV和MYVYNV的檢出率分別為4.3％和63.5％，這兩種病毒復(fù)合侵染的檢出率為3.5％，在賽葵雜草寄主上MYVV和MYVYNV普遍發(fā)生。利用雙生病毒衛(wèi)星DNAβ的通用引物β01/β02，在255份樣品中共有159份能擴(kuò)增到約1

5、，300 bp的特異條帶，陽性檢出率為62.4％。MYVB和MYVYNB檢出率分別為20.0％和37.3％。
　　分別選取來自于不同寄主及伴隨不同衛(wèi)星的5個(gè)代表性分離物進(jìn)行全基因組測序，并對(duì)這兩種病毒及伴隨衛(wèi)星進(jìn)行基因組結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性分析。結(jié)果表明，MYVV和MYVYNV分離物均具有典型雙生病毒DNA-A基因組結(jié)構(gòu)特征，共編碼6個(gè)開放閱讀框(open reading frames，ORFs)，即AV1、AV2和AC1、AC2、A

6、C3、AC4，AV2和AC1被IR區(qū)隔開，IR區(qū)包含雙生病毒保守的各種順式組件，如莖環(huán)結(jié)構(gòu)(含有9個(gè)核苷酸TAATATT/AC)、TATA box以及重復(fù)序列等。分析總核苷酸的相似性、各個(gè)編碼框的核苷酸序列相似性及相應(yīng)地各個(gè)ORFs所推導(dǎo)的氨基酸序列相似性，結(jié)果表明，IR區(qū)變異最大，核苷酸相似性最低;AC4區(qū)相對(duì)保守，核苷酸相似性較高;AC1區(qū)主要發(fā)生同義突變;AC3區(qū)和AC4區(qū)主要發(fā)生非同義突變。MYVB和MYVYNB分離物基因組具有

7、雙生病毒衛(wèi)星DNAβ的典型結(jié)構(gòu)，互補(bǔ)鏈上編碼一個(gè)ORFs，含一個(gè)保守的衛(wèi)星共同區(qū)(Satellite conserved region，SCR)，具有保守的九核苷酸TAATATT/AC莖環(huán)結(jié)構(gòu)和富含腺嘌呤A的區(qū)域(A-richregion)。
　　MYVB和MYVYNB為兩種不同類型的衛(wèi)星，具有不同的致病機(jī)理。本文以MYVB和MYVYNB為研究對(duì)象，研究MYVB種群在自然寄主和實(shí)驗(yàn)寄主中和MYVYNB種群在不同自然寄主中的遺傳結(jié)構(gòu)

8、和變異水平。結(jié)果表明，自然感染MYVB的寄主YN57中種群突變克隆百分率為55.6％，突變頻率為1.4×10-3;在本氏煙中MYVB種群突變克隆百分率為100％，突變頻率為2.4×10-3;在心葉煙中MYVB種群突變克隆百分率為100％，突變頻率為1.8×10-3，表明MYVB自然種群突變水平略低于實(shí)驗(yàn)種群。對(duì)MYVB種群變異類型及分布特點(diǎn)分析表明，自然寄主中不僅檢測到堿基的突變而且檢測到堿基的缺失和增加，在實(shí)驗(yàn)寄主中只檢測堿基的突變和

9、堿基的增加，且多為堿基A的增加和突變;自然種群突變主要發(fā)生在SCR區(qū)，而實(shí)驗(yàn)種群突變主要發(fā)生在A-rich區(qū)。
　　在寄主辣椒YN65中MYVYNB種群突變克隆百分率為84.2％，突變頻率為1.5×10-3;在錦葵MY382中種群突變克隆百分率為35.0％，突變頻率為2.6×10-4;在賽葵SC95中種群突變克隆百分率為76.2％，突變頻率為9.9×10-4，表明不同寄主中變異水平存在一定差異。對(duì)MYVYNB種群變異類型及分布特點(diǎn)

10、分析表明，在寄主辣椒中堿基轉(zhuǎn)換次數(shù)高于堿基顛換次數(shù)，占優(yōu)勢地位，在寄主賽葵和錦葵中堿基轉(zhuǎn)換次數(shù)低于堿基顛換次數(shù)，突變類型占優(yōu)勢地位的是堿基之間的顛換，在寄主辣椒中共發(fā)生2種堿基類型的增加，在寄主錦葵中未發(fā)生堿基的增加僅有1種堿基的缺失，在寄主賽葵中未發(fā)生堿基的缺失和增加;在寄主辣椒中突變位點(diǎn)多集中在SCR區(qū)，在寄主賽葵中突變位點(diǎn)多分布在A-rich區(qū)，在寄主錦葵中突變位點(diǎn)集中在βC1區(qū)，表明在不同科屬的寄主之間種群的突變頻率、堿基的突變