四种水稻蛋白与水稻黑条矮缩病毒编码非结构蛋白P7-2的互作分析

水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)是斐济病毒属的成员之一,可侵染玉米和水稻等作物,给亚洲地区的田间生产带来严重的损失。RBSDV有10条双链RNA(double strand RNA, dsRNA)基因组,编码12个蛋白。其中6个蛋白是病毒粒子的结构成分(P1,P2,P3,P4,P8,P10),6个非结构蛋白分别为P5,P6,P7\|1,P7\|2,P9\|1,P9\|2。在非结构蛋白中,P5,P6和P9\|1已被证实参与形成毒质结构,P7\|1被认为可在细胞质中形成类似管状的结构作为病毒胞间扩散的通道,P7\|2和P9\|2的功能目前尚不明确。文章采用Pull\|Down和液相色谱—质谱联用(LC\|MS/MS)等技术来鉴定水稻蛋白(日本晴)与P7\|2蛋白间可能存在的互作关系。通过Pull\|Down实验分析,发现有4种水稻蛋白可与P7\|2相结合,其中2个蛋白为转录相关蛋白,1个为氨基转移酶,还有1个为假定的分子伴侣60前体。实时荧光定量PCR分析显示,感病寄主中的转录相关蛋白和假定的分子伴侣60前体的表达量上调,而氨基转移酶的表达量降低。     

抗水稻黑条矮缩病转基因材料的鉴定分析

针对水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)的核心粒子外壳蛋白基因(S8)、毒质与非结构蛋白基因(S9)及其嵌合基因(S8S9)构建了6个RNAi载体,经农杆菌介导转化武陵粳1号获得转基因植株。通过潮霉素溶液浸泡法对转基因植株进行初步筛选,剔除假阳性植株;再通过PCR从DNA水平进行转基因阳性鉴定;进一步通过q RT–PCR从RNA水平进行转基因表达量分析。选取q RT–PCR表达量高的单拷贝纯系S8后代进行灰飞虱传毒试验,结果表明,含有S8 RNAi片段的转基因水稻材料对RBSDV具有一定抗性。     

水稻黑条矮缩病毒的RT-PCR检测

水稻黑条矮缩病毒(rice black-streaked dwarf virus, RBSDV)病是一种以灰飞虱为主要介体进行传播的病毒病,主要侵染禾谷类作物和禾本科杂草[1 , 2 ].病株症状为浓绿矮缩,叶片僵直,不抽穗或穗小,叶背的叶脉和茎杆上有短条瘤状突起,该突起在发病初期呈腊白色,后变为黑褐色.发病田块一般减产10%～40%,重病田甚至颗粒无收[3 ～ 5].该病曾于20世纪60年代中期在我国华东诸省市不少地区广泛发生,此后20年发病面积逐年下降,但90年代以来,该病又迅速回升流行[6 ～ 8].该病毒属呼肠孤病毒科(Reoviruses)斐济病毒属(Fijivirus),有10条双链RNA[9].由于该病毒只能由特定的昆虫(以灰飞虱为主)带毒传播,在该病毒的科学研究和生产预测预报中,测定介体昆虫灰飞虱带毒率和水稻植株被感染率显得十分必要.本文根据该病毒的已知序列合成特异引物,建立了植株以及昆虫体内该病毒的RT-PCR检测法.     

南方水稻黑条矮缩病毒的分子生物学研究进展

论述了南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)的分类地位,其隶属于斐济病毒属的第2组成员,病毒基因组由10条双链dsRNA组成,编码13个蛋白。同时,详细介绍了3个非结构蛋白的功能,如SRBSDV-S6编码基因沉默抑制子,SRBSDV-P7-1蛋白形成管状结构,SRBSDV-P9-1与病毒基质的形成密切相关。最后阐述了SRBSDV与寄主之间的相互作用研究进展。     

双重RT-PCR法同时快速检测南方水稻黑条矮缩病毒和水稻黑条矮缩病毒

南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)和水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)在病害症状、传播介体及寄主等方面非常相似,田间很难对其进行诊断及鉴定.根据SRBSDV与RBSDV外壳蛋白(CP)基因核苷酸序列差异设计特异性引物,建立一种快速、准确的双重PT-PCR鉴别方法,为SRBSDV和RBSDV的流行监测提供技术支持.     

南方水稻黑条矮缩病毒安徽分离物S5片段的克隆及S5-2基因的原核表达

【目的】探讨南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)安徽分离物(SRBSDVAn Hui-HN2)的遗传特性,并获得原核表达的P5-2蛋白。【方法】RT-PCR扩增SRBSDV S5片段,克隆、测序并进行序列分析。将S5-2基因插入原核表达载体,重组载体转化大肠埃希菌并用IPTG诱导,Ni2+-NTA亲和柱纯化融合蛋白,SDS-PAGE分析P5-2蛋白的表达情况。【结果】SRBSDV-An Hui-HN2 S5片段全长3 167 bp,包含S5-2基因全长612 bp,编码204个氨基酸。序列比对结果显示,SRBSDV-An Hui-HN2 S5片段与其他SRBSDV分离物S5片段的序列相似性极高,达99.0%~99.7%,而与斐济病毒属(Fijivirus)其他成员S5片段的序列相似性较低,仅为38.0%~71.3%;构建的S5片段系统发育树表明SRBSDV和RBSDV聚成1个分支,其中6个SRBSDV分离物聚成1个亚分支。原核表达获得相对分子质量约为47 000的重组蛋白,Western blot分析显示,GST单抗能够与重组融合蛋白发生特异性反应。【结论】SRBSDV各分离物之间亲缘关系非常近,而与Fijivirus其他成员亲缘关系较远,原核表达获得的融合蛋白为靶标蛋白。     

抗水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒的双价RNA沉默载体的构建

为利用RNAi技术获取抗水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)和南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)植株,分别针对两种病毒的S6和S10基因构建RNA沉默载体。采用重组PCR方法将RBSDV S6基因片段(R6)和SRBSDVS6基因片段(SR6)进行融合,获得600 bp的R6-SR6融合基因;将RBSDV S10基因片段(R10)和SRBSDV S10基因片段(SR10)进行融合,获得600 bp的R10-SR10融合基因。融合基因以反向重复的方式连入pBS载体,并定向插入到pCAMBIA1301载体上,获取了含有发夹结构的植物表达载体pCAMBIA1301-hp(R6-SR6)和pCAMBIA1301-hp(R10-SR10)。抗RBSDV和SRBSDV RNA沉默载体的构建为利用RNA沉默进行植物抗病毒研究奠定了基础。     

水稻黑条矮缩病毒RT-LAMP快速检测方法的建立

【目的】建立一种快速、灵敏的逆转录环介导等温扩增方法（RT-LAMP）检测寄主植物和传毒介体体内的水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV）。【方法】合成4条针对RBSDV S10核苷酸序列6个位点的特异性引物。分别对引物浓度、MgSO4浓度、反应温度和时间进行优化。将感病水稻总RNA梯度稀释后进行灵敏性检验并与RT-PCR比较分析。选择RBSDV和南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）验证该方法的特异性。用本RT-LAMP方法检测田间病株。【结果】RT-LAMP检测方法可排除SRBSDV的干扰而特异地检测植物和飞虱体内的RBSDV,与RT-PCR灵敏性基本一致。检测结果易于判定。【结论】RT-LAMP检测方法适合寄主植物和介体体内RBSDV的快速检测。     

科研人员揭示介体昆虫M6A甲基化修饰参与水稻黑条矮缩病毒传毒过程

正近日,中国农业科学院植物保护研究所作物病毒病害流行与控制创新团队通过定量检测和免疫荧光标记等方法,发现介体灰飞虱获得水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)后m6A修饰水平下降,揭示了m6A修饰限制病毒的复制,同时病毒又反作用于m6A修饰达到其持久性传播的目的。相关研究结果在线发表在《分子植物病理学(Molecular Plant Pathology)》上。     

水稻黑条矮缩病毒与南方水稻黑条矮缩病毒的检测及其在江西省的区域分布

为明确水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)和南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)这2种病毒在江西省的分布,首先从永修县、南昌县和大余县等8县市采集水稻疑似矮缩病株,用2种病毒一步检测法对这2种病毒进行RT-PCR检测.结果表明:永修县所有样品均检出RBSDV,检出率为100％;南昌县同时检出RBSDV和SRBSDV,检出率分别为90％和20％,其中南昌县的1个样品同时检出2种病毒,存在复合侵染;大余县、莲花县、崇义县、婺源县、万安县和井冈山市等6县的所有样品均检出SRBSDV,检出率100％.然后,对这2种病毒在江西省的分布特点进行分析.统计分析结果表明:江西省西南部和东北部只有SRBSDV分布,江西省北部只有RBSDV分布,而处于以上3个病毒重发区之间的南昌县同时有RBSDV和SRBSDV分布.同时基于S9序列和S10序列建立这2种病毒及其近缘种的系统发育树,分析其亲缘关系.     

安徽省水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒的 分子检测和序列分析

近年来,水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)和南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)在安徽各稻区危害日益严重,生产上仅凭症状难以区分2种病毒。本研究建立的RT-PCR方法可以实现一次性检测和鉴定RBSDV和SRBSDV 2种病毒,根据RBSDV和SRBSDV S9保守序列设计3个引物,不仅可以从单独感染RBSDV或SRBSDV的水稻样本中分别扩增出1条大小不同的特异性条带,而且还可以从感染RBSDV和SRBSDV的混合水稻样本中一次性扩增出2条大小不同的特异性条带。从安徽省庐江县、郎溪县、怀宁县和宣州市4个地区水稻田采集表现明显矮缩病症状的水稻样本,RT-PCR检测结果表明,庐江和郎溪水稻样本受到RBSDV侵染,怀宁和宣州水稻样本受到SRBSDV侵染。选取庐江县、郎溪县、怀宁县和宣州市各1个水稻样本,利用RT-PCR扩增出特异性条带,再分别克隆和测序。序列分析表明,庐江、郎溪2个样本的核苷酸序列与RBSDV-Shandong和RBSDV-Zhjr S9部分片段序列相似性高达99.3%～99.8%,且与RBSDV的亲缘关系最近,说明庐江和郎溪样本感染的病毒是RBSDV的2个分离物;怀宁、宣州2个样本的核苷酸序列与SRBSDV-Shangdong和RBSDV-2 S9部分片段序列相似性高达99.5%,且与SRBSDV亲缘关系最近,说明怀宁和宣州样本感染的病毒是SRBSDV的2个分离物。     

构建表达猪瘟病毒E0基因的重组杆状病毒

为了得到可溶性重组猪瘟病毒E0蛋白并便于观察重组蛋白的表达情况,将增强型水母绿色荧光蛋白基因(EGFP)与E0基因相连插入昆虫杆状病毒转移载体中,与线性杆状病毒DNA共转染Sf9细胞后通过噬斑纯化得到纯的重组杆状病毒,将其感染Sf9细胞制备P1种子液,同时用荧光显微镜观察绿色荧光蛋白的表达情况,剔除表达效果差的重组杆状病毒。再用P1种子液感染Sf9细胞制备高效价的P2种子液。通过病毒液的梯度稀释和噬斑测定,确定P2种子液的病毒滴度达1.14×107pfu/mL。将P2种子液以MOI 5~10接种指数期Sf9细胞,3 d后呈现出最强的荧光。重组杆状病毒在Sf9细胞中的初步成功表达为进一步制备重组E0糖蛋白,研究E0蛋白的结构与功能、免疫诊断新方法和猪瘟基因工程疫苗奠定基础。     

安徽水稻黑条矮缩病毒基因组片段S10的cDNA克隆及其序列分析

从采自安徽省肥西县发病的水稻材料中提取水稻黑条矮缩病毒dsRNA,利用RT-PCR获得了病毒基因组片段S10的cDNA克隆,并测定其全序列。结果表明:S10全长1801bp,含有一个ORF;核苷酸与氨基酸序列同源性比较表明,其与浙江的RBSDV(AY050488)最接近,分别为99.2%和99.6%;与日本的RBSDV(D00606)分别为95.1%和97.5%。     

70%噻虫嗪种子处理可分散粉剂防治玉米粗缩病田间试验研究

玉米粗缩病是严重危害玉米的一种暴发流行性病毒病,由水稻黑条矮缩病毒（Riceblack-streaked dwarf fijivirus,RBSDV）引起。该病害由昆虫介体灰飞虱传播,在套播地、果园改造地以及果园边、沟边的地块发病较重。本试验旨在明确70%噻虫嗪种子处理可分散粉剂对玉米粗缩病的传毒介体—灰飞虱的防治效果,     

锯缘青蟹呼肠孤病毒p40蛋白的体外表达与单克隆抗体制备

锯缘青蟹呼肠孤病毒(Scylla serrata reovirus,SsRV)第9节段(S9)编码的p40蛋白可能为病毒的甲基转移酶(methyltransferase)。为了便于确认p40在病毒复制过程中扮演的角色,将S9片段的开放阅读框(ORF)克隆到原核表达载体pET28a(+),实现了在宿主表达菌E.coli BL21(DE3)中的高效表达,进而纯化了重组表达蛋白p40(rp40),并制备了抗SsRV p40蛋白的2株单克隆抗体(4B7、3E5)。经Western blot分析表明,2株单克隆抗体均可特异地识别rp40蛋白,以及识别SsRV病毒蛋白中分子量为46 ku和40 ku 2条蛋白条带。实验结果不但确认SsRV p40为SsRV的结构蛋白,也提示p40和p46蛋白可能具有相同的抗原表位。为该蛋白的后续功能研究奠定了基础。     

新疆红胫戟纹蝗痘病毒包涵体蛋白基因序列分析

通过对红胫戟纹蝗痘病毒Dociostarus kraussi EPV(DkEPV)包涵体蛋白基因克隆、测序与同源性分析,结果显示,DkEPV包涵体蛋白基因包含2 922 bps的开放阅读框架, 编码109.4 kDa蛋白质.与鳞翅目及鞘翅目昆虫痘病毒包涵体蛋白氨基酸的同源性小于20;,而与其他直翅目昆虫痘病毒包涵体蛋白氨基酸的同源性均高于80;.DkEPV包涵体蛋白包含19个半胱氨酸位点,主要分布在C-末端.此包涵体蛋白基因启动子区域基因,富含A+T,并且具有典型的痘病毒晚期启动子信号TAAATG,直翅目昆虫痘病毒之间此序列保守.同时在此痘病毒包涵体基因的下游克隆了另一个不完整的基因序列,与血黑蝗痘病毒的MSV072基因同源,与包涵体蛋白基因比邻但方向相反.     

RSV-寄主-介体三者间相互作用研究进展

为了解国内外关于水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)-寄主-介体三者间互作关系的研究现状,采用文献检索的方法,对研究结果进行总结和比较分析。结果表明:1)RSV自身编码蛋白间存在着较为复杂的直接互作,从而保证了病毒生命过程的有序衔接。2)RSV与寄主水稻及介体灰飞虱间的间接互作,大多与病毒造成的在植物上症状,病毒经介体卵传播等特点相吻合。3)RSV编码蛋白与介体因子间的直接互作,参与了病毒在介体中的复制,传播及抵御介体免疫等生命过程。4) RSV-寄主-介体三者间互作关系的研究已成为领域内的研究热点,国内每年高水平研究论文不断涌现。针对RSV-介体互作研究中病毒与介体遗传体系均不成熟的现状,提出以下的解决方案:加快RSV全长侵染性cDNA克隆的构建或者RSV微小复制子的构建;另外可以对现有的CRISPR/Cas9技术进行优化,尽快实现对灰飞虱进行高通量的基因敲除。     

猪流行性腹泻病毒S1-NTD蛋白表达及其免疫原性研究

【目的】在昆虫细胞中表达猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV) S1-NTD蛋白,研究其免疫原性,为基于PEDV S蛋白的基因工程亚单位疫苗的研究奠定基础。【方法】PCR扩增PEDV S1-NTD基因,构建其重组表达质粒pFastBac Dual PEDV S1-NTD和重组穿梭质粒Ac-PEDV S1-NTD。将Ac-PEDV S1-NTD转染sf9昆虫细胞,利用昆虫杆状病毒表达系统制备重组杆状病毒rvAcPEDV S1-NTD。将P2代重组杆状病毒感染sf9细胞,Western blot鉴定重组蛋白的表达,空斑试验测定重组杆状病毒的滴度。在此基础上,分别以感染复数(multiplicity of infection,MOI)为0.1,1和3的P2代重组杆状病毒感染sf9细胞,并在感染后1,2,3,4和5 d收集细胞,通过Western blot和空斑试验分别检测目的蛋白的表达量和重组杆状病毒的增殖情况。将MOI为0.1的P3代重组杆状病毒皮下注射免疫BALB/c小鼠,每隔2周免疫1次,共免疫3次,以注射PBS、空载体Bacmid和PEDV商业疫苗为对照组,于首免后不同时间采集血液分离其血清,ELISA法检测血清中PEDV特异性抗体的水平;于首免后35 d剖取小鼠脾脏,分离其淋巴细胞;PEDV刺激后,MTT法检测小鼠脾淋巴细胞的增殖情况。【结果】PCR扩增获得了约738 bp的PEDV S1-NTD基因;成功构建了重组表达质粒pFastBac Dual PEDV S1-NTD、重组穿梭质粒Ac-PEDV S1-NTD和重组杆状病毒rvAcPEDV S1-NTD。利用杆状病毒表达系统在sf9细胞内成功表达了重组PEDV S1-NTD蛋白,且杆状病毒以MOI为1感染sf 9细胞后在第3天蛋白表达量达到最高。在首免后35 d,重组杆状病毒免疫组小鼠血清效价达到最高值,为1∶5 000,与商业疫苗组效价一致;淋巴细胞增殖试验表明,重组杆状病毒rvAcPEDV S1-NTD免疫组小鼠脾淋巴细胞对PEDV的刺激也发生了显著增殖(P0.05),而PBS和空载体Bacmid对照组淋巴细胞未发生明显增殖(P0.05)。【结论】成功构建了重组杆状病毒rvAcPEDV S1-NTD,在昆虫细胞中成功表达了PEDV S1-NTD蛋白,且具有较好的免疫原性。     

应用RT—PCR、斑点杂交法和SDS—PAGE检测水稻黑条矮缩病毒

用RT－PCR技术、PCR标记的探针点杂交和SDS－PAGE检测了生产上严重危害玉米和水稻的水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）。由RT－PCR扩增的RBSDV第7片段第921－1411碱基作探针，用PCR法DIG标记后点杂交，可以从100ng玉米病叶中检测到RBSDV，灵敏度是RT－PCR的1／10；10％SDS－PAGE只能检测到从1g玉米病叶中提取的病毒dsRNA，但对江苏玉米田间分离的不同的RBSDV样品电泳发现，该病毒基因组dsRNA有差异，表明该技术是研究RBSDV基因组多样性的简单有效的方法。     

RBSDV P7-2基因重组AcMNPV的构建及其对sf9细胞的致死作用

[目的]为克服杆状病毒杀虫速度慢等固有缺点,首次尝试将异源病毒细胞凋亡诱导基因重组到昆虫杆状病毒中,以期为遗传修饰杆状病毒、提高杀虫效果提供新思路。[方法]将带有SV40终止子的苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)多角体基因ph、AcMNPV ie-1启动子、在C端融合Flag标签的水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)的P7-2基因依次插入到供体质粒p Fast Bac-HTB的多克隆位点。使用供体质粒p Fast Bac-HTB自身的启动子及ie-1启动子分别启动ph和P7-2基因的表达。通过转座的方法将ph、P7-2基因及启动子插入到bacmid b MON14272的多角体位置,获得重组bacmid Ac-P7-2,并通过Western blot检测P7-2基因的表达。转染sf9细胞后通过光学显微镜观察重组病毒多角体的形成并统计不同时间细胞死亡数量。通过TCID50的方法绘制病毒生长曲线。[结果]成功构建了P7-2基因重组AcMNPV bacmid Ac-P7-2,Western blot检测到P7-2蛋白可以正确表达。在转染sf9细胞48、72、96和120 h后,重组病毒v Ac-P7-2细胞死亡数量显著高于野生型病毒v Ac-WT,并发现重组病毒v Ac-P7-2多角体形成并释放的速度也快于野生型病毒v Ac-WT。病毒的生长曲线显示,在转染sf9细胞48、72、96和120 h后,v Ac-P7-2的增殖速度显著快于v Ac-WT。[结论]成功构建了多角体形成迅速的重组病毒v Ac-P7-2,与野生型病毒v Ac-WT相比其具有较快的增殖速度,对寄主细胞有较强致死作用。