玉米矮花叶病病原河北株系的分子鉴定和外壳蛋白基因的序列分析

从河北省石家庄地区田间表现典型的矮花叶症的玉米病叶中得到分离物MD-HB,按照报道的马铃薯Y病毒属CP基因前后保守区序列的比较,设计合成了一对引物,采用RT-PCR法扩增了1 2kb的全长外壳蛋白(CP)和病毒基因组的3′末端非编码区(3′-URT)的cDNA序列,将其克隆到pGEM-T载体上,并进行序列分析。结果表明,CP基因由939个碱基组成,编码313个氨基酸并含有与蚜虫密切相关的DAG(Asp-Ala-Gly)序列。Nib/CP基因交界处的蛋白酶切位点为Q/S。与侵染禾本科作物的马铃薯Y病毒属甘蔗花叶病毒亚组的4种病毒代表株系甘蔗花叶病毒(SCMV-Ger)、SCMV-MDB、玉米矮花叶病毒(MDMV-A)、高粱花叶病毒(SrMV-H)和约翰逊草花叶病毒(JGMV-O)对应的序列进行比较,结果核苷酸序列的同源性依次为94 4%、84 3%、67 5%、74 2%和60 1%,氨基酸序列的同源性依次为95 5%、87 9%、67 1%、70 3%和58 8%;另一方面,此病毒分离物与来自甘蔗的SCMV株系SCMV-A和MDMV-SC的核酸序列及氨基酸序列的同源性分别为82%、81 1%和83 1%、82 8%,说明它们具有较远的亲源关系。认为应将我国SCMV玉米分离物单独从SCMV划分出来,作为SCMV亚组的一个新病毒种而不是SCMV的一个株系。     

甘蔗花叶病毒南城分离物外壳蛋白基因序列测定及分析

从江西南城甘蔗病株中获得1个甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)分离物,命名为SCMV-NCH。根据SCMV外壳蛋白(CP)基因N-端和C-端保守序列设计引物,对SCMV-NCH的CP基因进行RT-PCR扩增、克隆和测序,获得924个核苷酸(nt),推断编码308个氨基酸(aa)的近全长CP基因序列。与SCMV亚组SCMV、高粱花叶病毒(SrMV)、玉米矮花叶病毒(MDMV)、约翰逊草花叶病毒(JGMV)、玉米花叶病毒(ZeMV)、白草花叶病毒(PenMV)等6种病毒代表性株系外壳蛋白氨基酸序列同源性比较结果显示,SCMV-NCH与SCMV的同源性最高(86.2%),与其他5种病毒同源性相对较低(56.4%~72.2%)。与SCMV13个分离物外壳蛋白氨基酸序列进行同源性比较并构建关系树,结果显示SCMV-NCH与我国浙江2个分离物(Yuhang和Xiaosh)具有最近的亲缘发生关系。     

甘薯羽状斑驳病毒分离物的基因组3′-末端序列测定与分析

采用马铃薯Y病毒属通用引物,从甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)山东济南分离物和浙江杭州分离物基因组3′-末端扩增到一个含1814个核苷酸的序列,序列号分别为AJ310201和AJ310202.两个序列均包括NIb基因部分序列(nts 1-645)、外壳蛋白基因(nts 646-1590)和3′-UTR (nts 1594-1814),3′-末端具有典型的 poly(A)尾.外壳蛋白基因核苷酸系统进化树分析和氨基酸分析表明,以前对一些SPFMV分离物的命名有待商榷,一些相关性较强的分离物可分为3个进化主要群体,我国两个分离物属于第二群体.     

杭州郊区马铃薯A病毒分离物的基因组3''-末端序列测定及系统进化分析

采用马铃薯A病毒属通用引物Sprimer扩谱了引起浙江杭州郊区发生的马铃薯病毒基因组3'-末端1687核苷酸序列,它包括MIb,CP和3'-UTR,3'-末端含Poly(A)尾,蚜传基序DAG位于多聚蛋白第215－217氨基酸。BLAST分析表明该病毒为马铃薯A病毒（PVA）,它与已报道的19个PVA分离物CP氨基酸进行比较,PVA浙江分离物与荷兰Alc分离物同源性最高,为99．6％。系统进化树分析表明,PVA分离物间存在一些明显的进化群体。     

高粱红条病病原的分子鉴定

从山西高粱红条病病叶中得到一种病毒分离物,命名为GL-SX.根据甘蔗花叶病毒亚组(SCMV subgroup)外壳蛋白(CP)基因C-端和复制酶(NIb)基因C-端的保守序列设计引物,对GL-SX进行免疫捕获反转录PCR (IC-RT-PCR) 扩增,获得一条长约1.1 kb的扩增片段,扩增片段克隆后测定序列,该序列含1087个核苷酸(nt),编码362氨基酸(aa),取其中的近全长CP氨基酸序列(296 aa)与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus, SCMV)、玉米矮花叶病毒 (Maize dwarf mosaic virus, MDMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus, SrMV)和约翰逊草花叶病毒(Johnsongrass mosaic virus, JGMV) 等4种病毒的对应序列进行同源性比较,结果与SCMV的同源性最高(95.3%),而与SrMV、MDMV和JGMV等3种病毒的同源性相对较低,依次为69.3%、69.1%和55.4%.根据Potyvirus属病毒种类划分的标准,将GL-SX鉴定为SCMV.将GL-SX的近全长CP氨基酸序列与SCMV种内各分离物的对应序列进行同源性比较及构建关系树,结果显示GL-SX与SCMV-MDB具有较远缘的种内亲缘关系,而与德国的一个SCMV玉米分离物(SCVM-Hoe)及中国的两个玉米分离物(SCMV-ZJ和SCMV-BJ)具有很高的同源性.     

甘薯羽状斑驳病毒分离物的基因组3’—末端序列测定与分析

采用马铃薯Y病毒属通用引物，从甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)山东济南分离物和浙江杭州分离物基因组3’-末端扩增到一个含1814个核苷酸的序列，序列号分别为AJ310201和AJ310202。两个序列均包括NIb基因部分序列(nts 1-645)、外壳蛋白基因(nts 646-1590)和3’-UIR(nts 1594-1814)，3’-末端具有典型的poly(A)尾。外壳蛋白基因核苷酸系统进化树分析和氨基酸分析表明，以前对一些SPFMV分离物的命名有待商榷，一些相关性较强的分离物可分为3个进化主要群体，我国两个分离物属于第二群体。     

侵染胡椒的黄瓜花叶病毒海南分离物全序列分析及亚组鉴定

对侵染海南胡椒的3个黄瓜花叶病毒分离物(CMV-WN1,CMV-DA,CMV-FT)的全序进行克隆和分析。CMV-WN1,CMV-DA,CMV-FT分离物RNA1全长分别为3 361,3 360,3 359个核苷酸(nt),编码1a蛋白;RNA2全长分别为3 044,3 048,3 046 nt,编码2a和2b蛋白;RNA3全长分别为2 217,2 224,2 216 nt,编码3a和CP蛋白。序列一致性比较结果表明,CMV-WN1,CMV-DA,CMV-FT的RNA1,RNA2,RNA3均与CMV亚组IB CMV-SD序列一致性最高,编码的所有蛋白的氨基酸序列一致性也均与CMV-SD序列一致性最高,其中除了2b氨基酸序列一致性低于90%外,其他蛋白的氨基酸序列的一致性均高于93.5%。RNA3的5'NTR结构分析以及RNA3 5'NTR核苷酸序列和CP氨基酸序列系统进化树分析结果表明CMV-WN1,CMV-DA及CMV-FT均属CMV IB亚组。CP系统进化树中CMV-WN1,CMV-FT与云南胡椒分离物CMV-YNP聚成一簇,而CMV-DA与海南胡椒分离物CMV-HNP独立形成另一个分支。     

国内新型鸭肝炎病毒基因组3′末端的序列特点

为揭示国内新型鸭肝炎病毒（DHV）基因组3′末端的序列特点,用3′RACE和RT-PCR克隆DHV分离株C-GY株的基因组3′末端序列,并以GenBank中已知全序列的22株DHV作为参照,进行比较分析。结果表明,C-GY株基因组3′末端包含1 359 nt的3D、终止密码子TAA3、66 nt的3′UTR和15 nt的poly（A）。与其他DHV相同之处：C-GY的3D蛋白含453个氨基酸,亦包含小RNA病毒RNA聚合酶的5个特征基序。C-GY的3′UTR长度与台湾新型DHV相同,仅比韩国新型缺少1个C,但比DHV血清1型（DHV-1）长52 nt。分析3D和3′UTR核苷酸序列,可见C-GY与16株DHV-1之间同源性为75%～77%和66%～68%、与2株台湾新型DHV之间为80%和91%、与4株韩国新型之间为96%～97%和96%～97%,表明C-GY与韩国新型DHV具有相近的遗传关系,C-GY株与本实验中参考DHV属于小RNA病毒科的同一个未命名的新属,而且C-GY属于DHV的基因C型,也说明新型DHV与DHV-1的基因组3′末端存在较高的序列变异性。     

甘蔗花叶病毒复制酶基因的克隆及序列分析

以甘蔗花叶病毒(SCMV)福建分离物(FJ)的总RNA为模板,用RT-PCR方法扩增了含有复制酶(NIb)基因的DNA片段,将其克隆到质粒pGM-T载体上并进行了序列分析。结果表明,NIb基因由1563个碱基组成,编码521个氨基酸并含有高度保守序列GDD。NIa/NIb和NIb/CP交界处的蛋白酶切割位点分别为Q/C和Q/A。与国外报道的SCMV亚组几个株系分离物相比,NIb基因(福建分离物)的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为57.8%~86.9%和60.9%~95.2%,其中与SCMV-SA株系的核苷酸及氨基酸序列同源性则高达86.9%和95.2%。     

葡萄扇叶病毒外壳蛋白基因克隆和植物表达载体的构建

用RT-PCR法从葡萄扇叶病毒杭州分离物(GFLV-H)基因组RNA中扩增了该病毒分离物的外壳蛋白基因cDNA片段,并克隆到质粒pGEM-T-easy Vector.序列分析结果表明,该基因含有1515个核苷酸,编码504个氨基酸,其核苷酸和推导的氨基酸与GFLV法国分离物F13的同源性分别为88%和95%.目前该基因已成功地克隆到植物表达载体pBI121,经三亲交配导入到根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404中.     

甘蔗花叶病毒河南分离物HC-Pro基因的序列分析及其RNA沉默表达载体构建

采用RT-PCR方法从河南地区甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)感染的玉米叶片中,克隆了辅助成分-蛋白酶基因(helper component.proteinase,HC-Pro).该基因长1 380 bp,编码460个氨基酸.序列比对表明.HC-Pro编码的氨基酸序列与北京、山东地区SCMV分离物的相似性分别达到97%和98%.而与以前数据库登录的河南分离物的相似性仅98%,说明河南地区SCMV可能发生了变异.选取长582 bp的HC-Pro片段,构建了表达发夹RNA的基因沉默双元表达载体pRNAi-HC-Pro(±),成功转化了农杆菌LBA4404.     

甘蔗花叶病毒外壳蛋白基因的克隆及系列表达载体的构建

采用RT-PCR法,从表现玉米矮花叶病症状的玉米叶片中克隆了外壳蛋白(Coat protein)基因。测序和同源性比较结果表明:所克隆的CP基因来自甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)MDB株系,编码219个氨基酸。以CP基因为目的基因,构建了用于基因枪转化的p35SCPfBar,p35SCPrBar,pUbiCPfBar,pU-biCPrBar 4个表达载体和用于农杆菌转化的pCAMBIACPf,pCMABIACPr 2个表达载体。     

莴苣花叶病毒北京分离物基因组3＇末端序列分析

笔者通过RT-PCR方法对LMV北京分离物(LMV-BJ)基因组3''端1620nt的核苷酸片段进行了克隆和序列分析(GenBank登录号为EF423619)。所获片段含有NIb基因3''端的574nt,编码NIb C-端190个氨基酸;完整的CP基因,全长为834nt,编码一个由277个氨基酸组成的分子量约为30kDa的结构蛋白;3''非编码区含有209nt。通过序列分析软件将LMV-BJ与已经报道的法国分离物O(X97704)、法国分离物E(X97705),美国分离物(X65652),巴西分离物(AJ278854)和余杭分离物(AJ306288)基因组3''末端和CP基因的核苷酸序列与氨基酸序列分别进行了比较。     

云南鬼针草上发现鬼针草斑驳病毒

 【目的】鉴定侵染鬼针草引起花叶或斑驳的病原。【方法】利用电镜技术观测病原粒子;间接ELISA方法鉴定病原与马铃薯Y病毒属病毒的血清学关系;分子生物学技术克隆了病原3′-端序列;BLAST,Clustal_X,BioEdit和MEGA 4.0等生物信息学软件用于所得序列的序列分析。【结果】在电镜下可观察到长约650-700 nm×13 nm左右的线状病毒粒子和风轮状内含体;利用Potyvirus PathoScren试剂盒检测呈阳性;用马铃薯Y病毒科病毒简并引物可扩增获得一条约1 800 bp的片段;序列分析表明该序列与鬼针草斑驳病毒相应序列高度相似,外壳蛋白的氨基酸同源性及3′-UTR核苷酸同源性均达96%以上。【结论】侵染云南鬼针草引起花叶或斑驳症状的病原为鬼针草斑驳病毒,这是该病毒侵染中国鬼针草属植物的首次报道。     

甘蔗花叶病毒(SCMV)种群结构分析

针对已公布的18个甘蔗花叶病毒(SCMV)全基因组序列,利用MEGA 5.1分析了其11个蛋白(P1、HC-Pro、P3、6K1、CI、6K2、VPg、NIa-Pro、Nib、CP-C和多聚蛋白)编码基因所受的选择压,并结合其编码蛋白的功能,预测了部分基因在SCMV进化过程中的角色和变异位点.结果显示:P1和CP-N端的变异性程度较大,P1蛋白多样性最高;CP-C端变异性和多样性均较低;PIPO受到的选择压最小,但多样性最低,可能是由于PIPO与P3共用一段编码序列.来源于甘蔗的SCMV多聚蛋白的第2 853、2 897和2 904个氨基酸位点(在CP中部)分别为T、R和E,而来源于玉米的SCMV多聚蛋白对应的氨基酸位点分别为S、K和D,表明这3个位点具有寄主依赖性.     

侵染西番莲的东亚西番莲病毒全基因组序列特征及TC-RT-PCR检测技术

【目的】 东亚西番莲病毒（East Asian Passiflora virus，EAPV）是西番莲（百香果）上危害严重的一种病毒。本研究对我国大陆地区东亚西番莲病毒福建分离物（EAPV-FJ）的全基因组序列进行测定，明确其基因组序列特征，并建立适用于EAPV特异性检测的TC-RT-PCR（tube capture RT-PCR）技术，旨在为该病毒的检测、监测及防治提供理论依据和技术支持。【方法】 采用小RNA深度测序技术结合分段克隆方法和RACE技术，测定EAPV-FJ的全基因组序列，对获得的序列进行序列特征、系统发育关系和重组分析；通过反应条件及反应体系优化，建立用于EAPV快速检测的TC-RT-PCR技术，测定其特异性和灵敏度，并应用建立的TC-RT-PCR技术对福建省西番莲果园采集的样品进行检测，同时利用普通RT-PCR检测方法进行验证。【结果】 测序获得的EAPV-FJ核苷酸序列全长为10 065 nt（不含polyA尾），含有一个长度为9 663 nt的开放阅读框，编码3 220 aa的多聚蛋白（polyprotein），经剪切后最终生成P1、HC-Pro、P3、6K1、CI、6K2、VPg、NIa、NIb和CP 10个蛋白。基因组序列一致性分析结果表明，EAPV-FJ全基因组与GenBank登录的4个EAPV代表分离物核苷酸序列一致性为80%—99%，其中与AO株系的越南分离物EAPV-GL1（GenBank登录号：MT450870）一致性最高，为99%；EAPV-FJ多聚蛋白核苷酸、氨基酸序列与GenBank登录的4个EAPV代表分离物一致性分别为79%—99%、82%—98%。基于多聚蛋白核苷酸序列的系统发育关系分析显示，EAPV分离物共分为两个类群（Group I为AO株系、Group Ⅱ为IB株系），未表现出明显的地理相关性，其中EAPV-FJ属于Group I，与已报道的越南分离物EAPV-GL1亲缘关系最近。重组分析结果表明，EAPV-FJ为非重组分离物。建立的TC-RT-PCR检测技术具有较好的特异性和灵敏度，仅能检测到感染EAPV的西番莲样品，而黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus，CMV）、西番莲潜隐病毒（Passiflora latent virus，PLV）、木槿潜隐皮尔斯堡病毒（hibiscus latent Fort Pierce virus，HLFPV）、芜菁花叶病毒（turnip mosaic virus，TuMV）、大豆花叶病毒（soybean mosaic virus，SMV）、夜来香花叶病毒（telosma mosaic virus，TeMV）等其他病毒及健康样品均无法检测到；灵敏度最低可以检测到稀释10倍的EAPV西番莲病叶提取液原液，与普通RT-PCR检测方法的灵敏度相当。应用建立的TC-RT-PCR技术从福建省西番莲果园采集的60份疑似病样中检出EAPV共13份，该结果与普通RT-PCR检测结果一致。【结论】 首次报道了我国大陆地区EAPV全基因组序列，该分离物（EAPV-FJ）基因组结构与已报道的其他分离物一致，在系统发育关系上与越南分离物EAPV-GL1亲缘关系最近，且未检测到重组位点；建立的TC-RT-PCR检测技术具有操作简便、特异性强、灵敏度高和成本低的优点，能有效用于西番莲果园样品上EAPV的实际检测。