一株侵染掌叶半夏的大豆花叶病毒的全基因组序列测定和vsiRNA特征分析

【目的】探究侵染掌叶半夏（Pinellia pedatisecta）的大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）衍生的干扰小RNA（virus-derived small interfering RNA,vsiRNA）序列特征,为掌叶半夏抵御病毒的作用机制研究提供参考。【方法】以一株来自广西的具有典型病毒病症状的掌叶半夏为材料,取其褪绿斑驳的叶片采用TRIzol法提取总RNA,并进行小RNA深度测序（Small RNA Deep Sequencing）;利用快速扩增cDNA末端（Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE）和分段克隆技术获得病毒的全长基因组序列,利用MEGA 7.0将其与有代表性的病毒序列构建系统发育进化树并分析亲缘关系;以克隆测序获得的基因组序列作为参考进行vsiRNA特征分析。【结果】小RNA深度测序共获得4851249条高质量的读段（reads）,长度为21、22和24 nt的reads具有较高的丰度,占比分别为33.4%、13.7%和11.3%。该病毒分离物的基因组全长为9735 nt,编码3105个氨基酸,其基因组全序列与SMV HZ1分离物核苷酸序列相似性为86.93%,暂命名为SMV NN;系统发育进化树显示,SMV NN与分离自半夏的SMV HZ1分离物的亲缘关系最近。将vsiRNA定位到克隆测序后获得的SMV NN的基因组上,分析该病毒的vsiRNA特征,结果发现长度为21和22 nt的vsiRNA具有较高的丰度,病毒全基因组的正链和负链均能被vsiRNA覆盖,且分别在HC-Pro和P3蛋白编码区具有最强热点。【结论】掌叶半夏主要通过dicer样核糖核酸酶4（dicer-like ribonuclease 4,DCL4）和Argonaute蛋白1（Argonaute1,AGO1）对SMV的HC-Pro和P3蛋白编码区进行剪切,主要产生长度为21和22 nt的vsiRNA,从而抑制SMV在植株体内的复制。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒BJ株、GD株全基因组序列测定与分析

利用RT-PCR方法分别扩增出猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)北京分离株(BJ株)、广东分离株(GD株)各9条基因片段,并将这9个片段分别克隆于PGEM-T-easy质粒载体上进行测序,按顺序将这些序列进行拼接得到PRRSVBJ株和GD株的全基因组cDNA(GenBank:EU825723,EU825724)。测序结果表明,BJ株和GD株基因组全长分别为15340和15336bp,各包含9个开放式阅读框,5′UTR都含有189nt,3′端URT分别含有170nt、166nt,其中各包含20ntPoly(A)、16ntPoly(A)。基因组序列分析结果显示,BJ株和GD株与ATCCVR-2332的核苷酸同源性分别为88.9%和89.0%,与高致病性PRRSV毒株JXA1的核苷酸同源性分别为99.0%和99.4%,与PRRSV毒株HuN的核苷酸同源性分别为98.8%和98.9%。     

长距离PCR法扩增RHDV全基因组及其序列分析

从人工感染RHDV致死的兔肝组织中提取病毒总RNA,应用特异性引物将病毒RNA反转录成cD-NA,以此为模板用长距离PCR法扩增RHDV全基因组,将成功扩增出的RHDV全基因组克隆到pMD18-T载体中,经PCR鉴定及酶切分析后进行序列测定。测序结果表明,JX97全基因组由7 437个核苷酸组成,包括由9个核苷酸组成5′NCR、59个核苷酸组成3′NCR和一个至少含有27个核苷酸的poly(A)尾。序列比较结果显示,RHDVJX97株的衣壳蛋白与已报道的参考毒株具有较高的序列同源性,均在90%以上,提示所有的RHDV分离株具有较近的亲缘关系。     

传染性法氏囊病病毒河南分离株（HN04）A片段cDNA的克隆及序列分析

利用RT-PCR技术,以传染性法氏囊病毒河南分离株(HN04)基因组RNA为模板,扩增并克隆IBDV HN04株基因组A片段cDNA。测序结果表明:克隆的A片段全长3260个核苷酸,包括2个部分重叠的开放阅读框(ORFl和ORF2)及两端的非编码区。ORFl和ORF2分别编码含有1012个氨基酸的结构蛋白(VP2-4-3)及含有145个氨基酸的VP5。IBDV HN04株基因组A片段核苷酸序列与来自GenBank IBDV血清Ⅰ型毒株核苷酸序列的同源性高达94.9%～99.4%,血清Ⅱ型毒株核苷酸序列同源性为83.8%。对IBDV HN04株的A片段核苷酸及其推导氨基酸进行序列分析,结果显示HN04株与国内外IBDV数株弱毒株的同源性在99.0%以上。     

昆明番茄斑萎病毒不同分离物N基因遗传多样性分析

2009年至2011年对昆明地区番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)发生分布进行调查,并根据保守序列设计引物扩增得到21个TSWV昆明分离物S RNA 3’-末端长861nt的核苷酸序列,该序列包括N基因部分序列(710nt)。测序分析表明,所获得的21个TSWV昆明分离物N基因序列氨基酸同源性较高(97.5%～100%);构建系统进化树,昆明21个TSWV分离物与TSWV韩国分离物(TSWV-Korea)聚为1支;而在21个分离物中,鬼针草分离物与其它分离物聚为不同分支。     

广东省牛流行热病毒分离株JM 2020的全基因组测序及进化分析

【目的】分析广东省牛流行热病毒(Bovine ephemeral fever virus,BEFV)分离株JM 2020与其他地区毒株的进化关系,阐明遗传进化与全基因组的特征,为中国乃至世界对牛流行热疾病的流行情况以及预防该疾病提供有用信息。【方法】根据从GenBank下载的BEFV毒株的全基因组序列信息,设计引物PCR扩增糖蛋白(Glycoprotein,G)基因;另设计10对引物用于扩增全基因组,送测序得到10个片段的基因序列,运用DNAStar软件中的EditSeq手动编辑和拼接获得全基因组序列。运用MEGA 6.0分别构建G基因和全基因组进化树进行进化分析。【结果】JM 2020毒株的G基因和全基因组与泰国毒株的核苷酸序列相似性均最高,分别为94.9%～99.3%和99.0%,进化分析表明JM 2020与2013—2017年泰国毒株处于同一小分支,而与JB76H、JT02L等国内毒株有一定进化距离。全基因组测序结果表明,JM 2020全基因组长度为14 902个核苷酸(nt),包括50 nt的前导序列,1 296 nt的核蛋白(Nucleoprotein,N)基因,837 nt...     

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TAA、366 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.     

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。     

病毒宏基因组学方法鉴定出小熊猫粪便中一株新型指环状病毒

研究从2份小熊猫粪便样品中检测到了一种新型的指环状病毒,命名为AV-Chengdu1(GenBank KX611132)。全基因组测序结果表明,其基因组全长约2 900nt,GC含量为49.8%;基因组结构分析表明其含3个开放阅读框(ORF1:1 743nt,ORF2:393nt,ORF3:399nt),其中ORF1编码产物的氨基酸序列与一株来自松貂的指环状病毒的氨基酸序列(JN704611)同源性为56.4%。系统进化分析表明其与来自松貂的指环状病毒(JN704611)紧密聚类。     

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。     

Small RNA deep sequencing reveals full-length genome of Citrus yellow vein clearing virus in Chongqing,China

To identity the potential pathogen associated with the yellow vein clearing symptom on lemon trees,the profiles of virus-derived small interfering RNAs from citrus samples were obtained and analyzed by deep sequencing method in this study. Twenty-seven contigs almost cover the full length genome of Citrus yellow vein clearing virus(CYVCV) isolate YN were obtained using the small RNA deep sequencing technology. Analysis showed that this isolate CQ shared the highest nucleotide identity with isolate Y1(JX040635) and YN(KP313242),both of which belong to the genus Mandarivirus in the family Alphaflexiviridae. Mapping analysis of viral-derived si RNA(vsiRNA) profiles revealed an uneven distribution pattern of their generations along both positive and negative genome strands,and 22- and 21-nt vsiRNAs ranked the majority. BLAST against viroids and other viral databases confirmed that this sample was single-infected only by CYVCV,which indicated that CYVCV was the exact causal agent for the yellow clearing symptom occurring on lemon. This is the first CYVCV isolate detected in Chongqing and the second in China. This result could provide a molecular basis for the investigation of citrus viral diseases to protect citrus health in this region.     

植物病毒载体介导的可溶性甲烷单加氧酶B亚单位在蚕豆植物中的表达

用基因操作技术将编码可溶性甲烷单加氧酶B亚单位（Soluble Methane Monoxygermse-B component：SMMO-B）的基因全长序列导入来自三叶草黄脉病毒（Clover yellow vein virus；CIYVV）侵染性全长cDNA克隆的侵染性植物病毒表达载体pCIYVV／CP／W基因组的NIb／CP基因之间，构建了重组病毒克隆pCV—mmoB。用上述重组病毒克隆接种该病毒的自然寄主植物蚕豆，表现了与野生型CIYVV相同的症状。RT—PCR检测结果表明，子代病毒基因组中的外源基因获得了转录。蛋白质杂交（Western blotting；WB）检测结果表明，sMMO—B亚单位蛋白在被重组病毒克隆侵染的寄主植物中获得了表达。     

黄瓜花叶病毒M株系全序列测定

在定向克隆和序列分析试验中,白肋烟(Nicotiana tabacumcv.white Burley)为繁殖寄主,根据美国NCBI核酸数据库中CMV基因组RNA1,RNA2和RNA3基因序列,共设计3对特异性引物。对3对特异性引物进行PCR扩增,分别得到3.3 kb的RNA1、3.0 kb的RNA2和2.2 kb的RNA3 PCR扩增产物。M-CMV基因组cDNA经过序列测定,3条链的长度分别为:M-CMVRNA1全长3 361 bp,分子量为111 kDa的1a蛋白;RNA2全长3 037 bp,含有两个分子量为96.7 kDa的2a蛋白和分子量为13.1 kDa的2b蛋白;RNA3全长2 215 bp,分别编码分子量为30.5 kDa的3a蛋白和分子量为24 kDa的外壳蛋白(cp)。这是继国内CMV-CD、CMV-CA全序列报道之后的首次M-CMV全序列分析,为以后采用基因突变、置换方法观察寄主的症状变化做了前期工作。     

用植物病毒载体表达小球状病毒抗原蛋白的研究

将引起人类腹泻主要病原物小球状病毒(Small round structured virus;SRSV)编码抗原蛋白基因的全长序列1605bp,导入来自三叶草黄脉病毒(Clover yellow vein virus;ClYVV)侵染性全长cDNA克隆的侵染性植物病毒表达载体pClYVV/CP/W基因组的NIb/CP基因之间,构建了重组病毒克隆pClYVV-NV1.6。用上述重组病毒克隆接种蚕豆植物,表现了与野生型ClYVV相同的症状。从发病叶中提取总RNA,用反转录PCR(RT-PCR)对上述重组病毒克隆的转录进行了检测,结果表明,外源基因在F4子代病毒基因组中仍然稳定存在。从发病叶中提取总蛋白,用酶联免疫吸附分析(Enzyme-linked immunosorbent assay;ELISA)及蛋白质杂交(Western blotting;WB)对上述重组病毒克隆表达的目的基因产物抗原蛋白进行了测定,结果表明,重组病毒克隆pClYVV-NV1.6之目的基因产物的表达量随寄主植物发病后时间的推移而变化,最大表达是在寄主植物发病后第9天,最大表达量为每克鲜叶可表达160.00μg,这一研究结果为用植物生产抗SRSV口服疫苗提供了有力的基础。     

甘薯羽状斑驳病毒O株系和RC株系中国分离物全基因组 序列分析及其遗传特征

【目的】对甘薯羽状斑驳病毒（Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV）O株系中国分离物（SPFMV-O-Ch1）和RC株系中国分离物（SPFMV-RC-Ch1）的基因组全序列进行克隆,明确SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1的基因组结构特征及其遗传变异情况,为研究甘薯羽状斑驳病毒的致病机制打下基础。【方法】根据GenBank中登录的SPFMV基因组全序列设计2对简并引物和3对特异性引物,利用RT-PCR方法,从感染SPFMV的甘薯叶片中扩增SPFMV O株系和RC株系中国分离物的基因组全长序列,将目的片段分别克隆到pMD19-T载体上,经序列测定、分析和拼接,获得SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1的全序列,利用DNAMAN和MEGA7对SPFMV基因组全序列及不同编码区序列进行遗传变异和系统进化树分析,利用RDP软件分析SPFMV基因组重组情况。【结果】经序列测定和拼接,结果表明SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1基因组分别包含10 922和10 851 nt,均包含一个开放阅读框,分别由10 557和10 482 nt组成,编码一个多聚蛋白,分别由3 518和3 493个氨基酸残基组成。两个分离物均在P1蛋白内编码一个P1N-PISPO蛋白,在P3蛋白内编码一个P3N-PIPO蛋白。基因组全序列核苷酸一致性分析表明,SPFMV-O-Ch1与SPFMV-RC-Ch1的一致性为87.3%,与GenBank登录的其他分离物基因组全序列一致性为86.0%—95.8%,与Ruk73分离物的一致性最高,为95.8%,与11-1分离物的一致性最低,为86.0%。SPFMV-RC-Ch1与GenBank登录的其他分离物基因组全序列一致性为85.9%—98.7%,与IS90分离物的一致性最高,为98.7%,与Aus1-2B分离物的一致性最低,为85.9%。基于多聚蛋白基因核苷酸序列的遗传进化树分析表明,SPFMV-O-Ch1与Ordinary、10-O和17-O等O株系的分离物形成一个分支,SPFMV-RC-Ch1与S、IS90和CW137等RC株系的分离物形成一个分支。重组分析结果表明,O-Ch1分离物中发现3个重组事件,分别发生在7 731—9 710、135—10 012和4 825—6 948 nt,RC-Ch1没有发现重组事件。【结论】我国的SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1分离物的基因组结构与其他分离物相同,O-Ch1与O株系分离物一致性较高,RC-Ch1与RC株系分离物一致性较高,O-Ch1分离物检测到3个重组事件,RC-Ch1未发现重组事件。     

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。     

甘薯卷叶病毒江苏分离物基因组全长序列测定及其外壳蛋白基因在大肠杆菌中的表达

为了制备甘薯卷叶病毒(SPLCV)的特异性抗体,克隆了甘薯卷叶病毒江苏分离物SPLCV(JS∶XZ∶3-2)的全长基因,并对其基因结构及分子变异情况进行分析,同时对外壳蛋白(CP)基因进行了克隆和表达。利用PCR方法扩增并克隆了SPLCV(JS∶XZ∶3-2)的全基因组,测序分析表明,SPLCV(JS∶XZ∶3-2)基因组全长为2 834bp,含有6个开放阅读框架,与已发表的SPLCV其他分离物相比,全基因组核苷酸序列相似性为82.7%～94.4%。其中,CP基因由765个核苷酸组成,共编码254个氨基酸残基。SPLCV CP基因核苷酸序列与其他分离物的相似性在89.2%～90.6%,其中与SPLCV美国分离物(HQ333135)的相似性最高,为90.6%;与日本分离物(AB433788)的相似性最低,为89.2%;与中国大陆分离物(FJ515896)CP基因的核苷酸序列相似性为90.2%。将SPLCV CP基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-3上,获得重组质粒,经IPTG诱导表达、SDS-PAGE分析得到了大小约为54.3kD的融合蛋白条带,说明CP基因在大肠杆菌中得到了高效表达。     

四川番茄黄化曲叶病病原分子鉴定及变异分析

 【目的】明确引起四川番茄黄化曲叶病（Tomato yellow leaf curl disease,TYLCD）的病原。【方法】对采自四川攀枝花市田间表现矮化、黄化和曲叶症状的番茄植株SC64-67,通过PCR、克隆及测序等技术获得病毒及卫星DNA的全基因组序列,并对序列进行变异分析。【结果】利用双生病毒简并引物PA/PB从4个样品中均扩增得到约500 bp的片段,随机选择SC65进行DNA-A全基因组扩增和序列测定,该DNA分子全长为2 732 nts,系统进化分析表明,其与已报道的中国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl China virus, TYLCCNV）来自云南元谋的菜豆分离物（TYLCCNV-Bean-YM）的核苷酸序列相似性最高,为96.0%。检测发现,所有分离物均伴随有卫星DNAβ分子。全序列测定表明SC65 DNAβ全长1 338 nts,与分离自云南楚雄番茄上的TYLCCNV-Y25伴随的卫星DNAβ亲缘关系最近,核苷酸序列相似性为77.5%。【结论】研究表明四川番茄黄化曲叶病样品均受到TYLCCNV/DNAβ病害复合体的侵染,但其病毒DNA-A和卫星DNAβ分子来源于TYLCCNV的不同分离物。