黄瓜绿斑驳花叶病毒基因组全序列分析及病害的田间调查

为明确近年来在浙江省葫芦科作物上发生的黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)基因组特征及其发生分布情况,从浙江省及上海地区的甜瓜、西瓜和瓠瓜上采集疑似样品进行RT-PCR鉴定,通过分段扩增测序的方法拼接获得基因组全序列并进行系统进化分析,利用特异性引物扩增获得CGMMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因序列,制备CGMMV CP抗血清进行Western-blot和Dot-ELISA检测。结果显示,来自甜瓜、西瓜和瓠瓜的3个CGMMV分离物基因组全序列均具有烟草花叶病毒属典型基因组结构特征,全部由6 423 nt构成;3个全序列间的核苷酸同源性高达99.11%~99.67%,编码的CP氨基酸同源性为100%。系统进化分析发现,CGMMV不同分离物形成2个进化相关群体,3个浙江的CGMMV分离物均位于第I组内,与已报道的中国CGMMV分离物和韩国CGMMV分离物亲缘性较高。Western-blot检测表明CGMMV CP抗血清可以与感病植株中的病毒发生特异性反应,可用于CGMMV鉴定;Dot-ELISA检测发现CGMMV在浙江省和上海市的葫芦科作物上普遍存在。     

河南省地黄病毒病初步鉴定

 利用血清学、RT-PCR并结合核苷酸序列测定等方法,对河南省地黄病毒病进行了初步鉴定。结果表明,烟草花叶病毒(TMV)为侵染地黄的主要病毒;对TMV地黄分离物(TMV-RH) CP基因的序列分析结果表明,TMV-RH与TMV-U1株系CP基因的核苷酸同源性为86.5%,氨基酸同源性为94.3%;与已发表的TMV其它株系CP基因的核苷酸同源性在76.3%~88.5%之间,氨基酸同源性在79.3%~95.0%之间,同源性较低。根据不同株系CP的氨基酸序列进化树分析,推测该分离物可能为TMV的一个新株系。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒安徽分离物全基因组序列测定及分析

通过胶体金免疫层析试纸条和RT-PCR等手段对采自安徽和县的西瓜病株进行检测,确定其病原为黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)。为明确CGMMV安徽分离物CGMMV-Anhui的分类地位,进一步克隆了该病毒的全基因组序列,分析了其基因组结构特征。结果表明,CGMMV-Anhui基因组全长为6 423bp(GenBank登录号KT236095),与已报道的CGMMV的编码区的基因结构一致,仅5′和3′端非编码区核苷酸数目略有差异。将CGMMV-Anhui与已报道的分离物的全基因组序列和外壳蛋白基因序列进行系统发育分析,显示CGMMV不同分离物可分为亚洲和欧洲两个组,安徽分离物CGMMV-Anhui与亚洲分离物亲缘关系较近,可能具有共同的侵染源。     

黄瓜绿斑驳病毒河北分离物基因组克隆及序列分析

为揭示河北省黄瓜绿斑驳病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)分类地位及系统进化情况,通过分子克隆测定了来自河北省西瓜产区分离获得的分离物CGMMV-chb的近全基因组序列,分析其基因组结构特征;并依据近全基因组核苷酸序列及外壳蛋白氨基酸序列进行了系统进化关系分析。结果表明,CGMMV-chb近全基因组大小为6 383 nts,Gen Bank登录号为KJ658958,含4个开放阅读框,编码4种蛋白;与Gen Bank库中的其它12个CGMMV分离物的核苷酸相似性为92%~100%,氨基酸相似性为98%~100%。CGMMV-chb与韩国分离物CGMMV-KW基因序列相似性最高,为98%~100%,与以色列分离物CGMMV isolate Ec基因序列相似性最低,为92%~99%;系统进化关系中CGMMV-chb与其它中国分离物、日韩分离物亲缘关系较近,处于同一亚组的不同分支中,与以色列分离物亲缘关系相对较远。     

合肥地区发生的西瓜花叶病的病原鉴定

 从合肥市郊区的西瓜病叶上分离出一病毒分离物,该分离物的热钝化温度为60~65℃,稀释终点为10^-4~10^-5,寄主体外存活期为20~23 d,电镜观察病毒粒子约750 nm×13 nm。参考已发表的小西葫芦黄化花叶病毒(Zucchini yellow mosaic virus,ZYMV) CP基因序列设计引物,RT-PCR扩增得到CP基因片段。将该CP片段克隆到pGEM-3Zf (+)中,测序结果表明,该CP基因全长840 nt,共编码279个氨基酸,与国内报道的ZYMV CP基因的核苷酸序列同源性为83.0%~97.3%,氨基酸序列的同源性为91.8%~99.8%,证明该分离物为ZYMV。     

西瓜花叶病毒2号南瓜分离物的鉴定及其外壳蛋白基因序列分析

 利用电镜和酶联免疫吸附测定法(ELISA)在黑龙江省采集的南瓜病样中检测到西瓜花叶病毒2号(WMV-2)。再利用免疫PCR (IC-PCR)和反转录PCR (RT-PCR)方法,扩增获得其外壳蛋白(CP)基因片段,并克隆到pGEM-T载体中。核苷酸序列测定表明,该分离物CP基因全长为852个核苷酸,编码由284个氨基酸组成的31.8 kDa蛋白。与国外已报道的WMV-2 CP基因相比,其核苷酸序列同源性为92.2%~94.0%,由此推导的氨基酸序列同源性为94.5%~98.1%。与国内2个分离物相比,和山西分离物核苷酸和氨基酸的同源性都达到98.5%,和郑州分离物核苷酸和氨基酸的同源性分别为91.5%和95.0%。     

湖北省小麦黄花叶病病原的部分序列鉴定

 从湖北省真菌传小麦黄花叶病病毒分离物中抽提病毒总RNA,应用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,合成病毒外壳蛋白(CP)基因cDNA。对所获得的cDNA克隆进行序列测定及分析,结果表明,湖北省真菌传小麦黄花叶病病毒分离物与小麦梭条斑花叶病毒(WSSMV)、大麦黄花叶病毒(BaYMV)、大麦和性花叶病毒(BaMMV)等病毒CP基因相应序列的同源性均低于70%,而与报道的小麦黄花叶病毒(WYMV)分离物CP基因核苷酸及编码氨基酸序列同源性均超过97%。表明湖北省真菌传小麦黄花叶病病原应为小麦黄花叶病毒(WYMV)。     

一种侵染滇重楼的Potexvirus病毒分离物分子鉴定及其3′末端序列分析

从云南武定的滇重楼上得到一个病毒分离物Paris-YN,病毒粒体为弯曲线状。利用RT-PCR扩增获得一条1074bp的片段,序列比较分析发现其与马铃薯X病毒属(Potexvirus)病毒3′末端的结构最为相似,且与属内的白三叶草花叶病毒等20个不同分离物3′末端有36.7%～58.9%的同源性;该病毒cp基因长639个核苷酸,编码212个氨基酸(22.8kDa),与20个Potexvirus病毒分离物的CP氨基酸序列比较发现,Paris-YN与白三叶草花叶病毒的CP氨基酸同源性最高(60.1%)。证据表明,该分离物可能为Potexvirus的新成员,暂命名为重楼X病毒(Paris polyphylla virus X)。     

小麦黄色花叶病毒不同分离物外壳蛋白(CP)基因序列的比较分析

 核苷酸序列分析结果表明,小麦黄色花叶病毒(W YMV)不同分离物的外壳蛋白基因存在一定的差异。邓州分离物CP基因在其31~33nt处均缺失了3个核苷酸,其余分离物与潢川分离物及日本分离物长度一致,均为882nt。不同分离物CP基因核苷酸序列同源性为97.3%~98.9%,由此推导的氨基酸序列同源性为97.6%~99.3%,外壳蛋白N末端的110个氨基酸和C末端的55个氨基酸在各个分离物间是高度保守的。潢川分离物有5个氨基酸与其它5个分离物明显不同。WYMV不同分离物外壳蛋白序列分析结果进一步确认了WYMV与WSSMV为Bymovirus属的2种不同病毒。     

北京地区茄子感染番茄褪绿病毒的分子鉴定

为明确北京地区茄子感染番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)的情况,于2015年3—6月收集了10份疑似感染To CV的设施茄子样品,通过PCR分子鉴定法进行检测,并进一步对扩增阳性样品To CV的CP基因采用邻接法进行了系统进化分析。结果表明,10个检测样品中有4个扩增得到约463 bp的特异条带,经测序与Gen Bank中To CV序列相似性达到99.0%以上,表明这4个样品均携带有该病毒,检出率为40%;To CV茄子分离物的CP基因序列大小为774 bp,Gen Bank登录号为KT751008,与To CV北京番茄分离物(KC311375)同源性最高,达到99.9%,确认该序列为To CV片段;系统进化树显示,To CV茄子分离物与To CV日本分离物(AB513443)处于同一分支,具有密切的亲缘关系,表明不同国家To CV分离物之间的亲缘关系与地理距离具有一定的相关性。     

湖南首次检测到黄瓜绿斑驳花叶病毒

 黄瓜绿斑驳花叶病毒（Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV）自1935年首次报道^［1］以来,已广泛分布于亚洲、欧洲、南美洲的多个国家和地区,对葫芦科作物的生产造成了严重损失。CGMMV主要有两种重要的传播途径,一是带毒种子造成远距离传播,二是授粉、嫁接等农事操作造成的田间传播^［2］。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒对西瓜产量、品质及种子带毒的影响

研究了西瓜不同时期接种黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)后对其生长、产量、品质和种子带毒的影响。西瓜植株接种CGMMV越早其生长受到抑制越明显,砧木期、嫁接后定植前、定植期、压蔓期、授粉期各处理的株高、叶片数、叶片长与对照相比差异极显著(p0.01),而结瓜以后接种CGMMV对西瓜生长状况无显著影响。压蔓期前3个生育期接种该病毒,西瓜产量损失分别为56.49%、55.48%和51.14%。而压蔓期以后接种该病毒,西瓜产量损失与对照相比仍分别降低17%、13.1%和14.35%。关于倒瓤情况,压蔓期前接种该病毒可导致西瓜果实100%倒瓤,压蔓期、授粉期接种处理西瓜倒瓤率分别为48%和34%,即使结瓜后再接种病毒西瓜倒瓤率仍高达18%。血清学检测表明,压蔓期前接种的西瓜其果肉和种子均携带CGM-MV,带毒率达100%;结瓜后再接种CGMMV西瓜种胚和果肉的带毒率仍然高达64%。检测种胚和果肉病毒含量表明,接种时期越早病毒含量越高,但结瓜后接种仍有较高的病毒含量,种胚和果肉的病毒含量分别达5.98 mg/mL和5.64 mg/mL。     

基于全基因组序列的黄瓜绿斑驳花叶病毒重组和系统发育分析

 通过RT-PCR扩增了黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)济南分离物(CGMMV-JN)的基因组片段。序列测定结果表明CGMMV-JN基因组全长6 424核苷酸(nt),5′-和3′-UTR分别为60和176 nt,含有4个ORF,分别编码129 kDa和186 kDa复制酶相关蛋白、29 kDa移动蛋白及17.4 kDa外壳蛋白。CGMMV-JN与另外29个CGMMV分离物全基因组核苷酸序列一致率为90.0%~99.7%。重组分析发现韩国KOM(AF417243)、以色列EC(KF155231)、印度(DQ767631)和我国河北的CHB(KJ658958)4个分离物在RdRp编码区存在重组。系统发育分析结果表明,这些分离物可分成3个组。选择压力分析结果表明cp基因处于正选择,其它基因处于负选择。本文研究的结果为黄瓜绿斑驳花叶病毒的监测及防控提供了理论依据。     

人工接种CGMMV后与西瓜倒瓤相关部分生理指标的研究

 本研究以辽宁省田间主栽西瓜品种“京欣”为试材,通过测定多聚半乳糖醛酸酶(PG)的活性,以及乙烯、丙酮酸及丙酮酸代谢产物—乳酸、乙醛、乙醇含量的变化,明确了西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后上述生理指标的改变与西瓜倒瓤的关系。研究结果表明:接种处理的西瓜果实授粉后7 d和28 d PG出现2次活性高峰,PG活性过高将导致果肉软化;乙烯含量亦在授粉后21~28 d明显高于健康对照,这一变化将导致果肉水渍化败坏;无论接种早晚,西瓜果实内丙酮酸及丙酮酸代谢产物均有不同程度的积累。定植期接种处理的西瓜,授粉后21 d时西瓜果实内丙酮酸含量为健康对照的2.51倍,35 d时达健康对照4.09倍;授粉后7 d乳酸含量已显著高于对照,35 d时接种处理的西瓜果实内的乳酸含量迅速增加至43.5 μmol·g^-1FW,达健康对照的4.7倍;乙醛含量随着西瓜成熟逐渐增加,尤其是授粉后21~35 d乙醛含量增加速度极为迅速,35 d时达健康对照的26.4倍;乙醇含量授粉后7 d最高,达健康对照的10.1倍,随后有所下降。于压蔓期接种处理的西瓜果实,授粉后21 d,丙酮酸、乳酸、乙醛含量明显高于健康对照,但均低于定植期接种处理的,乙醇含量与健康对照无明显差异,也就是说,感染该病毒越早,对西瓜的生长影响越明显。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒在我国定殖和扩散的风险性分析

参照国际上有害生物风险性分析（pest risk analysis, PRA）方法,从定性分析和定量评估两个层面对黄瓜绿斑驳花叶病毒（Cucumber green mottle mosaic virus, CGMMV）的危险性进行了综合评价。从CGMMV的地理分布、侵入后定殖、扩散的可能性等对其进行研究分析,认为CGMMV具有广泛的适宜寄主、极强的适生性及多种传播方式,风险值R为2.39,已给我国葫芦科作物如西瓜造成巨大经济损失,因此断定其定殖、扩散的可能性极高,属于高度危险性的有害生物,应加强对其的风险管理。     

人工接种CGMMV的增殖及其对西瓜 光合作用的影响

为明确西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒CGMMV后病毒的增殖过程及其对光合作用的影响,本研究以辽宁省田间主栽西瓜品种‘京欣’为试材,测定了人工接种CGMMV后,西瓜植株体内病毒含量、光合色素、光合作用相关指标以及参与光合作用的关键酶活性的变化,结果显示:接种3d后,即可检测到病毒,24d植株内病毒含量达最高;叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素的含量均有所降低,叶绿素a在9d后均低于健康对照,而叶绿素b和类胡萝卜素在15d后明显低于健康对照,第18天时,健康对照的叶绿素b含量达接种处理的1.33倍;ALA脱水酶活性除第15天与对照无显著差异外,整个测定期间均低于健康对照,21d时健康对照的ALA脱水酶的活性达29.9U/h,为接种处理的2.18倍;PEP羧化酶的活性显著低于健康对照,测定期间接种处理的PEP羧化酶活性变化不大;乙醇酸氧化酶活性明显升高,测定期间其活性均显著高于健康对照;西瓜叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均远小于健康对照,而细胞间隙CO_2浓度却比对照高,本研究为揭示西瓜感染CGMMV后的光合作用变化规律奠定了基础。     

西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后糖分代谢与倒瓤的关系

为揭示人工接种黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)后西瓜糖分代谢与倒瓤的关系,采用高效液相色谱法测定了接种CGMMV后西瓜的葡萄糖、果糖、蔗糖含量变化,采用比色法测定了糖酵解途径关键酶及蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果显示,西瓜苗感染CGMMV后,果实中葡萄糖、果糖、蔗糖含量均较对照发生明显变化,接种处理后葡萄糖含量在授粉7~28 d显著高于对照,之后迅速下降,35 d时显著低于对照,仅为对照的24.87%;果糖含量仅在授粉后7~14 d高于对照,21~35 d显著低于对照;接种处理和对照的蔗糖含量在授粉后14~35 d均逐渐上升,但14~35 d接种处理显著低于对照。接种处理后己糖激酶、磷酸果糖激酶和果糖激酶活性均在授粉后7~14 d显著低于对照,21~28 d显著高于对照,35 d时显著低于对照;丙酮酸激酶活性授粉后7~21 d显著低于对照,35 d时显著高于对照;酸性转化酶和中性转化酶活性在授粉后7~21 d显著低于对照,35 d时高于对照;蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性均显著低于对照,其中蔗糖合成酶活性在授粉后28 d时仅为对照的21.32%。推断西瓜苗接种CGMMV后糖酵解的4个关键酶协同作用,调控糖酵解,进而调控葡萄糖和果糖的积累与代谢,同时蔗糖代谢相关酶活性降低,阻碍蔗糖合成,即西瓜苗感染CGMMV导致倒瓤与其糖分的合成与代谢密切相关。     

西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后糖的变化与倒瓤关系的研究

 By high performance liquid chromatography (HPLC), the contents of glucose, fructose and sucrose, and the sweetness were analyzed in watermelon inoculated with Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV).The relationship between sugar change and blood-flesh of watermelon was determined. The results indicated that the content of glucose was apparently increased compared to that of the control before maturity (within 28 days after pollination), but reduced to 24.8% of the control after maturity (at 35 days after pollination). The content of fructose was higher than that of the control within 14 days after pollination, and then decreased with a significant difference. In all cases, the content of sucrose increased with the growth of watermelon. However, compared with the control, the sucrose content of watermelon inoculated with CGMMV was lower. The ratios of glucose, fructose and sucrose in the total sugar were abnormal. Coincidence with the changes of the total sugar, the fruit sweetness before maturity was higher than that of the control, whereas decreased sharply after maturity (lower than that of the control). The inner pulp of the mature fruit appeared to be water-soaked and dirty red with no edibility. In a word, after inoculation with CGMMV, the changes of sugars and sweetness affected the watermelon quality.