引起甘蔗花叶病的病原分子生物学进展

花叶病是最主要的甘蔗病毒病害之一,在全球种植甘蔗的国家或地区普遍发生,可导致甘蔗产量下降,糖分减少,给甘蔗生产带来严重的经济损失。引起甘蔗花叶病的病毒主要有甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,Sr MV)和甘蔗条纹花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)。本文综述了这3种病毒的生物学特性、鉴定与检测、基因组结构与基因功能、遗传变异与分子进化等方面的研究进展,并讨论了对甘蔗花叶病的生态防控措施。     

浙江甘蔗花叶病病原初步鉴定

 本文报道了一种在浙江省北部地区发生的甘蔗病毒病害。病毒粒子呈线状,长度为740 nm,在甘蔗病组织中形成风轮状内含体,病毒外壳蛋白分子量约36 kDa,表明其病原为马铃薯Y病毒科成员,血清学研究表明该病毒与高粱花叶病毒(Sr MV)反应强烈,与甘蔗花叶病毒(ScMV)及玉米矮花叶病毒(MDMV)反应次之,与约翰逊草花叶病毒(JGMV)的反应较弱,认为该病毒可能是甘蔗花叶病毒亚群的一个成员。     

甘蔗黄叶病及其病原分子生物学研究进展

甘蔗黄叶病是由甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV)引起的一种病毒病害,在全球主要甘蔗种植国家或地区普遍发生,危害日益严重。SCYLV经甘蔗蚜虫以持久性方式传播,在寄主植株内主要侵染韧皮部组织。该病毒起源于黄症病毒科属间基因重组,被国际病毒分类命名委员会确认为黄症病毒科马铃薯卷叶病毒属成员。文章综述了甘蔗黄叶病毒生物学特征、病害发生和危害、病原鉴定和检测、分子进化和遗传多样性、基因组结构和基因功能以及抗病转基因等方面研究进展,并对甘蔗黄叶病抗病育种和防治措施作了讨论。     

甘蔗花叶病毒CI蛋白在玉米韧皮部细胞中的免疫定位

为探讨甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)CI基因的功能,对CI蛋白进行了免疫定位.利用RT-PCR方法,扩增甘蔗花叶病毒北京株系(SCMV Beijing isolate,SCMV-BJ)CI基因部分片段,将其连接到表达载体pET-28a上,重组质粒pETCIF1导入大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中.SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,CI基因获得了高效表达.将融合蛋白纯化后免疫兔子获得特异性较高的抗血清,利用该抗血清,对健康玉米和受病毒侵染的玉米茎、叶脉和叶片进行免疫金标记,在茎和叶脉韧皮部筛管的细胞壁处有金颗粒.     

重组酶聚合酶扩增技术(RPA)快速检测玉米褪绿斑驳病毒

玉米褪绿斑驳病毒(maize chlorotic mottle virus,MCMV)是我国颁布的一种禁止进境的检疫性有害生物,自然寄主有玉米、小麦、黍、大麦等。自然情况下,MCMV常与甘蔗花叶病毒(sugarcane mosaic virus,SCMV)、玉米矮花叶病毒(maize dwarf mosaic virus,MDMV)、小麦线条花叶病毒(wheat streak mosaic virus,WSMV)共同侵染玉米,可造成玉米产量损失高达10%~90%(Hilker et al.,2017)。     

甘蔗黄叶病毒外壳蛋白基因克隆及其实时荧光RT-PCR检测

 甘蔗黄叶病毒（Sugarcane yellow leaf virus, SCYLV）引起的甘蔗黄叶病是一种新的全球性病毒病害。本文以YLSCPF1和YLSCPR591为引物,采用RT-PCR方法克隆了甘蔗黄叶病毒福建分离物（CHN-FJ1）外壳蛋白（CP）基因,编码196个氨基酸。分析不同地理来源的SCYLV病毒分离物cp基因核苷酸及其推导编码的氨基酸序列,同源性达95%以上。根据cp基因的保守序列,设计1对特异性引物和TaqMan探针,建立了SCYLV的TaqMan实时荧光RT-PCR方法。结果表明,检测下限为初始质粒模板DNA 1 000拷贝/μL（约3.61 fg/μL）,比常规PCR方法的灵敏度提高100倍。检测甘蔗花叶病毒、宿根矮化病菌和黑穗病菌,没有典型的扩增曲线和无Ct值。应用实时荧光RT-PCR、常规RT-PCR和组织印迹免疫杂交（TBIA）对田间甘蔗叶片样品进行检测,阳性检出率分别为100%、61.5%和69.2%,表明该方法比常规RT-PCR和TBIA具有更高的灵敏度,适合于对SCYLV的检测。     

云南省玉溪市玉米致死性坏死病毒原的分子鉴定

玉米致死性坏死病是由玉米褪绿斑驳病毒(Maize chlorotic mottle virus,MCMV)和一种或多种马铃薯Y病毒科病毒复合侵染引起的。2014年1月在对云南省玉溪市玉米病毒病害的调查中发现了一些表现严重花叶、矮化叶片甚至整个植株坏死症状的玉米。对采集样品进行RT-PCR检测,所有样品中都同时检测到了MCMV和甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV),在一个样品中同时检测到了MCMV、SCMV和南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus)。     

侵染华南地区甘蔗的SCMV遗传多样性初探

甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SC- MV)引起的甘蔗花叶病在我国浙江、福建、广东、广西、云南、海南等地甘蔗产区普遍发生,为害严重。SCMV属马铃薯Y病毒科(Potyviridae)成员,株系繁多,变异较大。本文简要报道华南地区甘蔗上SCMV的遗传多样性的初步研究结果。 1 材料与方法 1．1 样品采集与病毒CP基因片段RT-PCR检测     

我国甘蔗主要杂交亲本黄叶病病原鉴定及田间发病率

甘蔗黄叶病是一种发生普遍、危害严重的病毒病害,选育抗病品种是控制该病发生与蔓延的有效措施.利用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、组织印迹杂交免疫测定(TBIA)和抗原直接包被酶联免疫吸附(DAC-ELISA)方法对我国43份甘蔗主要杂交亲本黄叶病病原(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV)进行鉴定,并调查SCYLV田间自然侵染条件下甘蔗黄叶病发病率.已明确36份亲本材料感染或未感染SCYLV,其中32份鉴定结果为阳性,品种(系)感病率达88.9％.甘蔗植株田间自然发病率可分为无发病、发病率低、中等和高4个等级,方差分析表明,各等级间的植株发病率差异达极显著水平(P＜0.01).从美国引进的多数CP和HoCP系列亲本发病率较高,而多数崖城和新台糖系列亲本材料的发病率较低,可作为甘蔗抗黄叶病杂交亲本.     

苏南五地(市)主要蔬菜作物的病毒种类、区域分布和发生趋势

 苏南地处我国东南沿海长江三角州中心。为明确该地蔬菜作物病毒病种类和发生趋势,采用分子生物学核酸检测的方法,对2018年5月至2019年12月,采自江苏南京、无锡、镇江、苏州和常州主要蔬菜作物的232份疑似病毒病样品进行检测鉴定,共检出12种病毒。其中,南京检出7种病毒,无锡检出4种,镇江检出2种,苏州检出6种,常州检出7种。茄科蔬菜中检出11种病毒,葫芦科蔬菜中检出9种,豆科蔬菜中检出7种,以辣椒轻斑驳病毒(pepper mild mottle virus, PMMoV)、番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)、番茄花叶病毒(tomato mosaic virus, ToMV)、瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus, CCYV)、番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)和辣椒脉黄化病毒(pepper vein yellow virus, PeVYV)检出率最高。鉴定的南方番茄病毒(southern tomato virus, STV)、烟草扭脉病毒(tobacco vein distorting virus, TVDV)、烟草轻型绿花叶病毒(tobacco mild green mosaic virus, TMGMV)和PeVYV在江苏省属首次报道。检测发现,苏南五地(市)蔬菜作物中普遍存在多种病毒复合侵染现象,有的多达5种病毒复合侵染,PMMoV与其他病毒的复合侵染出现频率高且分布范围较广。研究结果有助于了解苏南五地(市)蔬菜作物主要病毒病的种类、分布和发生趋势,为病害防控提供科学依据。     

快速灵敏的甘蔗线条花叶病毒免疫学检测体系的建立

 甘蔗花叶病广泛存在于我国甘蔗种植区,严重影响甘蔗产业的高质量发展。近年来甘蔗线条花叶病毒在蔗区肆虐,尽管针对其的血清学检测技术已经建立,但是快速、准确、高通量的检测方法亟待发掘。本研究制备了^SCSMVCP的抗血清,特异性高,与引起甘蔗花叶病的另两种病原 (高粱花叶病毒和甘蔗花叶病毒) 间没有血清学交叉反应。基于该多克隆抗体,建立了直接抗原包被的ELISA、斑点杂交、Western blot和基于多抗的免疫试纸条检测技术。开发的免疫试纸条检测技术能快速、准确、高通量应用于田间病毒鉴定。本文提供了基于血清学的快速、准确、高通量,且便捷的甘蔗线条花叶病毒检测技术,有助于我国蔗区甘蔗花叶病的监测与防控。     

First occurrence of <Emphasis Type="Italic">Sugarcane streak mosaic virus</Emphasis> infecting sugarcane in Indonesia

On plants at 59 sugarcane plantations in Central and East Java, Indonesia, we found virus-like symptoms such as streak mosaic. The virus was transmitted mechanically and was sett-borne. The nucleotide sequence of the coat protein gene had the highest identity with that of Sugarcane streak mosaic virus (SCSMV) isolate Pakistani. We tentatively designate this isolate as SCSMV-Idn (Indonesia).     

瘿螨传播植物病毒病害的研究进展

瘿螨是植物病毒病的一类传播媒介。根据国内外大量最新资料,从瘿螨生物学,为害和病毒不的角度较为详尽地分析了小麦线条花叶病毒,小麦斑点花叶,黑麦草花叶病,冰草花叶病,葱属植物病毒,小麦糜疯病,黑醋栗退化病,无花果花叶病,桃花叶病,樱桃斑驳花叶,蔷薇丛簇病和木豆不孕花叶病这１２种已被确认为瘿螨所传播的病毒病的特点,症状,病毒特性和防治方法,帮助人们进一步了解螨传病毒。     

我国新育成甘蔗品种(系)对甘蔗线条花叶病毒和高粱花叶病毒的抗性评价

甘蔗花叶病是中国蔗区危害最严重的病毒病,利用抗病品种是控制该病害最经济有效的方法。本研究以中国蔗区甘蔗花叶病的2种主要病原甘蔗线条花叶病毒分离物(SCSMV-JP1,Gen Bank登录号JF488064)和高粱花叶病毒分离物(Sr MV-HH,Gen Bank登录号DQ530434)为接种毒源,采用人工切茎接种和RT-PCR检测相结合方法,于2015年、2016年2次对中国近年选育的71个优良甘蔗新品种(系)进行了双抗SCSMV和Sr MV鉴定与评价。结果表明:71个优良甘蔗新品种(系)中,对SCSMV表现高抗到中抗的有24个,占33.8%,感病到高感的有47个,占66.2%;对Sr MV表现高抗到中抗的有27个,占38.03%,感病到高感的有44个,占61.97%。综合分析结果显示,福农30号、福农36号、闽糖01-77、桂糖02-467、柳城05-129、粤甘34号、粤甘40号、粤糖55号、粤糖96-86、粤糖00-318、赣蔗02-70、云蔗03-258、云蔗04-241、云蔗05-51、云蔗06-80等15个优良新品种(系)双抗SCSM V和Sr M V 2种病毒,占21.13%,其中粤甘34号、粤糖55号、云蔗03-258、云蔗05-51、云蔗06-80等5个优良新品种(系)对2种病毒均表现为高抗,占7.04%,。研究结果明确了71个甘蔗优良新品种(系)对甘蔗花叶病2种主要致病病原的抗性,筛选出双抗SCSMV和Sr MV的甘蔗优良新品种(系)15个,为生产用种选择和有效防控甘蔗花叶病提供了科学依据。     

Diverse conserved domains and a positively selected site in the sugarcane streak mosaic virus P1 protein are essential for RNA silencing suppression and protein stability

RNA silencing is one of the conserved antiviral mechanisms in plants, and viruses encode RNA silencing suppressors (RSS) to overcome host RNA silencing and facilitate virus infection. Sugarcane streak mosaic virus (SCSMV; species Sugarcane streak mosaic virus, genus Poacevirus, family Potyviridae) is a major causal agent of sugarcane mosaic disease in many countries in Asia, including China. In this study, we used Agrobacterium co-infiltration to show that the SCSMV P1 protein, rather than the helper component-proteinase (HC-Pro), functions as a strong RSS to suppress local RNA silencing in Nicotiana benthamiana. Mutational analysis indicated that the 15 amino acids (aa; aa 1–15) of the SCSMV P1 N-terminus were not important for RNA silencing suppression, but rather another 15 aa domain (aa 108–122) containing a conserved motif (LFR/KNKQAYIST) was essential for efficient silencing suppression by P1. In addition to the 15 aa (aa 344–358) domain in the P1 N-terminus, another 15 aa domain (aa 65–79) of P1, containing the LXKA motif and one conserved aa (D78), were associated with P1 protein stability. Furthermore, substituting the histidine (H263) residue in P1 with threonine (H263T) or alanine (H263A) also affected P1 protein stability. Notably, the H263 residue is both a positively selected site and part of the serine protease catalytic triad (HDS). Taken together, our data demonstrate that SCSMV P1, and not HC-Pro, plays a functional role in suppressing RNA silencing, and also show that some conserved motifs and a positivelyselected site in the P1 protein are associated with RSS activity and protein stability.     

江西甘蔗花叶病病原的分子鉴定

 Sugarcane mosaic disease, caused by Sugarcane mosaic virus (SCMV), Sorghum mosaic virus (SrMV), Maize dwarf mosaic virus (MDMV) or Johnsongrass mosaic virus (JGMV) in Potyvirus, is one of the most important viral diseases of sugarcane. In the study, four primer pairs specific to SCMV, SrMV, MDMV and JGMV, respectively, were designed and used to detect 29 sugarcane leaf mosaic samples collected from 9 locations in Jiangxi province. The representative RT-PCR products were sequenced. The results showed that 22 samples were infected by SCMV, three by SrMV, and four were mix-infected by SCMV and SrMV. MDMV or JGMV were not identified in all samples. The result indicates that SCMV is the major pathogen of sugarcane mosaic disease in Jiangxi province, and SrMV is also a pathogen for the disease.