马铃薯Y病毒中国分离物的分子株系组成

 马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)主要侵染马铃薯和烟草等茄科作物,给世界农业造成巨大经济损失。本文对测定的23个及GenBank中注册的52个中国PVY分离物ORF序列进行了系统发育、重组和选择压等分析。系统发育分析表明,根据ORF序列可把我国75个PVY分离物和国外30个参比分离物分成O、C、E、NTN-NW(SYR-I型)、NTN-NW(SYR-II型)、NTN(NTN-a型)、NTN(NTN-b型)、NA-N/NTN、Eu-N、N-Wi(N:O型)和N-Wi(N-Wi型)等11个分子株系,其中中国PVY分离物属于除E和C株系外的9个分子株系。除ME162、guiyang、PVYzu、SD-G、WA-13和CN:JL-1:17等 6个分离物基因组中未检测到重组,其余69个分离物均存在明显重组。根据重组位点的不同,中国PVY可分为11种重组类型,其中5种为新的重组类型。选择压分析表明,中国PVY分离物的11个基因均处于负选择,其中核内含体b基因受到的选择压最大,PIPO受到的选择压最小。基因流分析表明,黑龙江、河南和山东PVY分离物间基因交流频繁,马铃薯与烟草PVY分离物之间基因交流频繁。本研究的结果明确了中国PVY分离物的分子株系组成,对指导PVY的检测和防控具有积极作用。     

马铃薯Y病毒在种薯中检出率及其株系鉴定

 马铃薯是我国重要粮食和经济作物。马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是危害马铃薯生产的重要病害。种植脱毒种薯是防治PVY最有效的途径。马铃薯种薯携带PVY问题严重,但种薯中PVY株系还不清楚。本研究利用PVY特异性抗体检测了7个马铃薯品种362个种薯,发现不同品种种薯带毒率差异较大,最高达12%。通过RT-PCR方法扩增获得了7个PVY分离物编码区全序列。重组分析发现7个分离物基因组均为重组型,根据重组位点的差异可以分为PVY^NTN-NW(SYR-II型)、Rec-1、Rec-2和Rec-3等4种重组类型,后3种为新重组类型。系统进化分析发现,分离物HQH18G3-10与PVY^NTN-NW(SYR-II型)处于同一个大的分支,但与中国PVY大田分离物聚集在一起形成一个相对独立的组,命名为PVY^NTN-NW(CN型);其余6个分离物与数据库中的中国分离物聚集在PVY^N-Wi组。这暗示PVY中国分离物具有相对独立的进化过程,PVY马铃薯大田分离物和种薯分离物进化上相近。所有分离物均能在珊西烟上引起典型叶脉坏死症状,HQH18G3-10引起的坏死症状最为严重。本研究首次报道了我国种薯内PVY发生情况,对分析病毒发生发展规律和防控具有借鉴作用。     

马铃薯Y病毒在种薯中检出率及其株系鉴定

 马铃薯是我国重要粮食和经济作物。马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是危害马铃薯生产的重要病害。种植脱毒种薯是防治PVY最有效的途径。马铃薯种薯携带PVY问题严重,但种薯中PVY株系还不清楚。本研究利用PVY特异性抗体检测了7个马铃薯品种362个种薯,发现不同品种种薯带毒率差异较大,最高达12%。通过RT-PCR方法扩增获得了7个PVY分离物编码区全序列。重组分析发现7个分离物基因组均为重组型,根据重组位点的差异可以分为PVY^NTN-NW(SYR-II型)、Rec-1、Rec-2和Rec-3等4种重组类型,后3种为新重组类型。系统进化分析发现,分离物HQH18G3-10与PVY^NTN-NW(SYR-II型)处于同一个大的分支,但与中国PVY大田分离物聚集在一起形成一个相对独立的组,命名为PVY^NTN-NW(CN型);其余6个分离物与数据库中的中国分离物聚集在PVY^N-Wi组。这暗示PVY中国分离物具有相对独立的进化过程,PVY马铃薯大田分离物和种薯分离物进化上相近。所有分离物均能在珊西烟上引起典型叶脉坏死症状,HQH18G3-10引起的坏死症状最为严重。本研究首次报道了我国种薯内PVY发生情况,对分析病毒发生发展规律和防控具有借鉴作用。     

一株PVYNTN-NW黑龙江马铃薯分离物的检测鉴定

 马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是马铃薯、烟草等茄科作物上的重要病毒,在与寄主共同进化过程中产生了许多株系。本文从黑龙江马铃薯样品中得到PVY分离物A12。ELISA结果表明A12被PVY^O的单克隆抗体特异性识别。A12开放阅读框为9 186个核苷酸,编码3 061个氨基酸,与SYR-II-Be1分离物的核苷酸和氨基酸序列一致率均最高,分别为98.3%和99.2%。系统发育分析发现A12与PVY^NTN-NW株系SYR-II型的分离物聚类到一起;重组分析表明,A12是N-605和O_z的重组体,重组类型与SYR-II-Be1相同。综合以上结果表明,A12属于PVY^NTN-NW株系SYR-II型。但与常见PVY^NTN-NW株系分离物在珊西烟引起叶脉坏死不同,A12产生花叶症状。A12辅助成分-蛋白酶在182位和245位的氨基酸均为精氨酸,而其它PVY^NTN-NW株系分离物为赖氨酸。本研究结果可为黑龙江马铃薯PVY的早期检测和有效防控提供理论指导。     

一株PVYNTN-NW黑龙江马铃薯分离物的检测鉴定

 马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是马铃薯、烟草等茄科作物上的重要病毒,在与寄主共同进化过程中产生了许多株系。本文从黑龙江马铃薯样品中得到PVY分离物A12。ELISA结果表明A12被PVY^O的单克隆抗体特异性识别。A12开放阅读框为9 186个核苷酸,编码3 061个氨基酸,与SYR-II-Be1分离物的核苷酸和氨基酸序列一致率均最高,分别为98.3%和99.2%。系统发育分析发现A12与PVY^NTN-NW株系SYR-II型的分离物聚类到一起;重组分析表明,A12是N-605和O_z的重组体,重组类型与SYR-II-Be1相同。综合以上结果表明,A12属于PVY^NTN-NW株系SYR-II型。但与常见PVY^NTN-NW株系分离物在珊西烟引起叶脉坏死不同,A12产生花叶症状。A12辅助成分-蛋白酶在182位和245位的氨基酸均为精氨酸,而其它PVY^NTN-NW株系分离物为赖氨酸。本研究结果可为黑龙江马铃薯PVY的早期检测和有效防控提供理论指导。     

中国北方番茄主要病毒种类普查及TMV、CMV株系鉴定

1990—1994年,对中国北方15省(市)番茄4种主要病毒种类进行了普查,在3761份样本中,烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的检出率分别为34.5％—65.7％和11.6％—62.6％,马铃薯X病毒(PVX)和马铃薯Y病毒(PVY)的检出率一般为10％—20％。与此同时,也对番茄上的TMV和CMV进行了与抗病毒育种紧密相关的株系分化研究,在333个TMV分离物中鉴定出0、1、2和1.2株系,以0和1株系为主,在绝大多数省(市)中分别占分离物的50％和30％以上;在232个CMV分离物中鉴定出轻花叶、重花叶、坏死和黄化株系,以轻花叶和重花叶株系为主,在绝大多数省(市)中分别占分离物的30％和50％以上,这一研究结果为番茄病毒病的综合防治和抗病毒育种提供了科学依据。     

北方春玉米区长岭发垫刃线虫的分布及遗传多样性分析

 为明确长岭发垫刃线虫(Trichotylenchus changlingensis)的分布,2018年对黑龙江、吉林、辽宁、河北、内蒙古、甘肃6省(自治区)118个地块的玉米根际土壤中长岭发垫刃线虫进行分离及鉴定,结果表明:在6个省(自治区)20个地块的土样中分离到该线虫,分离比例为17.0%。同时采用ISSR分子标记技术对分离到的20个种群进行遗传多样性分析。结果共筛选出16条引物,扩增出93条多态性条带,多态性比率为93.55%。基因分化系数(Gst)为0.4771,遗传变异的47.71%存在于种群间,52.29%存在于种群内。基因流(Nm)值为0.5479,说明所调查地区种群间存在基因流,基因流动较小,但种群间已发生一定程度的遗传分化。UPGMA 聚类分析结果表明,这20个种群具有丰富的遗传多样性,但群体间的遗传关系远近与地理距离无显著相关性。     

中国七省(自治区)马铃薯黄萎病病情及优势病原菌致病力分析

 2013-2016年,对我国内蒙古、河北、甘肃、黑龙江、山西、宁夏和云南7省(自治区)53县市245块马铃薯种植田黄萎病的发生、病样采集和病原分离开展了研究工作,通过分子生物学方法鉴定了病原菌分类地位,并通过温室试验研究了主要病原菌大丽轮枝菌的致病力分化情况。结果表明:(1)我国北方6省(自治区)内蒙古、河北、甘肃、黑龙江、山西和宁夏属于马铃薯黄萎病病区,云南省属于无病区;(2)引起我国马铃薯黄萎病的病原菌为大丽轮枝菌和黑白轮枝菌两种,占比分别为75.5%和24.5%,大丽轮枝菌为相对优势病原菌种类;(3)根据病原菌种类可将我国北方6省(自治区)病田划分为大丽轮枝菌病田、黑白轮枝菌病田及两菌混生病田。其中甘肃为大丽轮枝菌病田,宁夏为混生病田,山西为大丽轮枝菌病田和混生病田,内蒙古、河北和黑龙江3种病田均存在。两菌混生病田中各类病原菌属于单独侵染致病。(4)聚类分析表明来自甘肃、河北和内蒙古3省(自治区)马铃薯的82个大丽轮枝菌菌株在马铃薯上的致病力至少可以分为3个聚类组,相应菌株的病害发展曲线下面积(AUDPC)均值聚类组间存在显著差异,相应可分为强、中、弱3个致病力类型,并确定了相应95%置信区间,其中强致病力菌株在3省(自治区)供试病原菌中所占比例分别为3.33%、21.74%和10.34%。     

山东省小麦禾谷孢囊线虫rDNA-ITS序列特征和基于ISSR的遗传多样性分析

小麦孢囊线虫病(CCN,Heterodera avenae)已成为山东省小麦生产上的一种重要病害,研究CCN群体间和群体内的遗传多样性可以为其综合防治提供理论依据。本实验研究了山东省17地市34个群体的r DNA-ITS区,并采用ISSR分子标记技术对其中10个地市的27个种群做了遗传多样性分析。结果表明,在r DNA-ITS系统发育树中,山东省34个小麦孢囊线虫群体与H.pratensis、H.australis及中国H.avenae群体亲缘关系较近。3个ISSR引物共扩增出31条条带,多态性条带百分率(PPB)为100%。菏泽、潍坊、烟台群体遗传多样性较高,枣庄、威海、淄博、滨州群体遗传多样性相对较低。M antel检测和聚类结果表明,群体间的遗传分化与地理距离并无显著的相关性,AM OVA分析结果显示,在总的遗传变异中17.7%的变异发生在群体间,82.3%的变异发生在群体内。研究结果显示山东省H.avenae具有较高的遗传多样性,且群体间已发生了一定程度的遗传分化。     

两个马铃薯Y病毒黑龙江马铃薯分离物株系鉴定

为明确分离自黑龙江省克山县马铃薯上的2个病毒分离物KS4和KS7的分类地位,通过RTPCR扩增、克隆获得其基因组序列,利用重组分析程序包和最大似然法分别进行重组分析和系统发育分析。结果显示,分离物KS4和KS7的开放阅读框均有9 186个核苷酸,编码3 061个氨基酸,分离物KS4的核苷酸和氨基酸序列均与马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)分离物Mb112一致率最高,分别为96.9%和98.4%;分离物KS7的核苷酸序列与PVY分离物12-94一致率最高,为97.4%,其氨基酸序列与PVY分离物SYR-Ⅱ-Be1一致率最高,为97.8%。重组分析表明,分离物KS4和KS7均为分离物N-605和Oz的重组体,其中KS4基因组5′-端的2 392个核苷酸来自分离物N-605,其余核苷酸来自分离物Oz;KS7基因组的第800～2 227个核苷酸和第5 637～8 950个核苷酸来自分离物N-605,其余核苷酸来自分离物Oz。系统发育分析发现,分离物KS4被聚类到N:O株系(PVY~(N:O)),分离物KS7被聚类到NTN株系(PVY~(NTN))b型。     

中国不同地区致病疫霉遗传多样性的RAPD分析

 本文应用RAPD技术检测了我国主要马铃薯产区致病疫霉的遗传分化情况及不同地区菌株间的亲缘关系。用筛选出的10个随机引物对1997-2001年间采自我国9省市的82株及3株来自日本的致病疫霉DNA进行了PCR扩增,获得了79条谱带,其中多态性标记75条,占95%。根据扩增结果,运用UPGMA分析,获得了表现菌株间亲缘关系的树状图。菌株间的最大遗传距离为0.5,以距离0.3为阈值,可将供试菌株划分为10个组(RG1-10)。结果发现:A1交配型菌株群体内的差异大于A1和A2菌株群体之间的;RAPD分组与菌株的地理来源、交配型及对甲霜灵的敏感性无明显相关性。研究结果显示,来自中国北方甘肃、内蒙、吉林、黑龙江地区的菌株与一些来自云南、四川等西南地区的菌株亲缘关系相近。病原菌随种薯的迁移可能是导致这种现象的原因之一。     

北方五省(区)马铃薯晚疫病菌对甲霜灵和精甲霜灵的敏感性检测

为了明确我国不同地区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵和精甲霜灵的抗性状况,2007-2009年从河北、黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古马铃薯主产区采集马铃薯晚疫病菌,采用菌丝生长速率法和叶盘漂浮法测定其对甲霜灵的敏感性,采用叶盘漂浮法测定其对精甲霜灵的敏感性.结果表明:以菌丝生长速率法检测的380株晚疫病菌中和以叶盘漂浮法检测的222株晚疫病菌中对甲霜灵的抗性菌株分别占80％和73.5％;菌丝生长速率法检测结果显示,河北省对甲霜灵的抗性菌株所占频率从2007年的100％降为2008年的66.4％,2009年又回升至74.2％,而吉林和黑龙江两省对甲霜灵的抗性菌株分布频率呈上升趋势.叶盘漂浮法检测的95个菌株中对精甲霜灵的抗性菌株占54.5％,其中河北省40个菌株对精甲霜灵的中间型菌株占优势(62.5％),抗性菌株仅占34.9％,而其他4省55个菌株对精甲霜灵的抗性菌株占优势(69.1％).受检测的北方五省(区)马铃薯晚疫病菌群体中对甲霜灵和精甲霜灵的抗性菌株已占优势,马铃薯晚疫病菌已普遍对甲霜灵及精甲霜灵产生抗性.在对甲霜灵和精甲霜灵普遍产生抗性的地区,应优先选用与甲霜灵、精甲霜灵作用机理不同的药剂防治马铃薯晚疫病.     

Genetic diversity of Potato virus Y infecting tobacco crops in China

Genetic variability of Potato virus Y (PVY) isolates infecting potato has been characterized but little is known about genetic diversity of PVY isolates infecting tobacco crops. In this study, PVY isolates were collected from major tobacco-growing areas in China and single-lesion isolates were produced by serial inoculation on Chenopodium amaranticolor. Most isolates (88%) caused systemic veinal necrosis symptoms in tobacco. Of these, 16 isolates contained a PVY(O)-like coat protein (CP) and PVY(N)-like helper component proteinase (HC-pro) and, in this respect, were similar to the PVY(N-Wi), PVY(N:O), and PVY-HN2 isolates characterized from potato in Europe, the United States, and China, respectively; two isolates contained a PVY(O)-like HC-pro and a PVY(N)-like CP; another two isolates had recombination junctions in the CP-encoding region. Both the HC-pro and CP of PVY were under negative selection as a whole; however, seven amino acids in HC-pro and six amino acids in CP were under positive selection. Selection pressures differed between the subpopulations of PVY distinguished by phylogenetic analysis of HC-pro and CP sequences. When PVY isolates from potato were included, no host-specific clustering of the PVY isolates was observed in phylogenetic and nucleotide diversity analyses, suggesting frequent spread of PVY isolates between potato and tobacco crops in the field.     

Genetic diversity and structure of the Fusarium oxysporum f.sp. lini populations on linseed (Linum usitatissimum) in China

The genetic diversity of specific Fusarium oxysporum f.sp. lini from six provinces in China was investigated using molecular markers, inter-simple sequence repeats (ISSR). Based on the morphological features and the internal transcribed spacer (ITS) sequences, 96 isolates were identified as Fusarium oxysporum. The 96 isolates were amplified by PCR with 12 ISSR primers. The number of bands amplified by each primer ranged from 43 to 142, with sizes ranging from 250 to 4,500 bp. A total of 800 bands were observed, out of which 797 were polymorphic (99.62%). The percentage of polymorphic loci varied from 17.25% in Gansu and Inner Mongolia to 33.75% in Sinkiang. Nei’s gene diversity index (h) ranged from 0.0428 in Gansu to 0.0666 in Sinkiang, and Shannon’s information index (I) ranged from 0.0675 in Gansu to 0.1117 in Sinkiang. The genetic identity using the Nei’s genetic identity varied from 0.9643 between the populations from Hebei and Gansu to 0.9844 between the populations from Sinkiang and Shanxi. Unweighted pair group mean analysis (UPGMA) cluster analysis, as indicated by the Nei’s genetic distance, showed the distances ranging from 0.0158 between the populations from Sinkiang and Shanxi to 0.0364 between the populations from Hebei and Gansu. The six populations were clustered into three subgroups. The Gansu population was clustered into one subgroup, the same as the Inner Mongolia population. The four other populations were clustered into the third subgroup. The Nei’s GST (0.2972) and gene flow among populations (Nm =1.1825) revealed large gene exchanges among populations.     

马铃薯主产区病毒病发生情况调查分析

在我国马铃薯主产区黑龙江、内蒙古、甘肃、贵州采集了752份具有典型病毒病症状的样品和疑似样品,应用DAS ELISA方法进行检测。主要筛查6种病毒：PVX、PVY、PVS、PLRV、PVM、PVA。结果显示: 270份样品检测到病毒,总体上,PVY的检出率最高,PVS次之,33份样品是由多种病毒混合侵染造成的,田间PVY+PLRV混合侵染率最高,PVS+PVY次之。试管苗PVS病毒发生较多,原原种和大田种薯PVY病毒发生比例最高。     

2009年黑龙江和吉林省马铃薯晚疫病菌表型结构研究

为明确2009年黑龙江和吉林两省马铃薯主产区晚疫病菌的表型特征,本研究对所采晚疫病菌的交配型、甲霜灵抗性及生理小种分别进行了测定.结果表明:被测黑龙江(46株)和吉林(48株)两省的菌株均为 A1 交配型.黑龙江省被测菌株甲霜灵高抗、敏感菌株各占50％;吉林省被测菌株中高抗、敏感菌株分别占70.8％、29.2％;两省均未发现中抗菌株.其中采自吉林敦化菌株均为高抗菌株,采自吉林榆树的菌株均为敏感菌株,甲霜灵抗/感比例地区间差异明显.在被测33个黑龙江菌株中发现24个生理小种,而吉林49个菌株中发现19个生理小种,其中9个生理小种两省共有.另外,两省被测菌株中还发现了18株“超级毒力小种”.因此,建议加强种薯监测,防止 A2交配型传入;在生产上使用甲霜灵类药剂防治马铃薯晚疫病应该以菌株的抗性监测数据为依据;进一步加强生理小种监测,合理布局抗病品种.     

Identification of the molecular make-up of the Potato virus Y strain PVY(Z): genetic typing of PVY(Z)-NTN

Potato virus Y (PVY) strains were originally defined by interactions with different resistance genes in standard potato cultivars. Five distinct strain groups are defined that cause local or systemic hypersensitive responses (HRs) in genetic background with a corresponding N gene: PVY(O), PVY(N), PVY(C), PVY(Z), and PVY(E). The nucleotide sequences of multiple isolates of PVY(O) and PVY(N) differ from each other by ≈8% along their genomes. Additionally, complete genome sequences of multiple recombinant isolates are composed of segments of parental PVY(O) and PVY(N) sequences. Here, we report that recombinant isolate PVY-L26 induces an HR in potato 'Maris Bard' carrying the putative Nz gene, and is not recognized by two other resistance genes, Nc and Ny(tbr). These genetic responses in potato, combined with the inability of PVY-L26 to induce vein necrosis in tobacco, clearly define it as an isolate from the PVY(Z) strain group and provide the first information on genome structure and sequence of PVY(Z). The genome of PVY-L26 displays typical features of European NTN-type isolates with three recombinant junctions (PVY(EU-NTN)), and the PVY-L26 is named PVY(Z)-NTN. Three typical PVY(NTN) isolates and two PVY(N) isolates, all inducing vein necrosis in tobacco, were compared with PVY-L26. One PVY(NTN) isolate elicited HR reactions in Maris Bard, similar to PVY-L26, while two induced a severe systemic HR-like reaction quite different from the quasi-symptomless reaction induced by two PVY(N) isolates. 'Yukon Gold' potato from North America produced HR against several PVY(NTN) isolates, including PVY-L26, but only late and limited systemic necrosis against one PVY(N) isolate. Consequently, according to symptoms in potato indicators, both PVY(Z) and PVY(NTN) isolates appeared biologically very close and clearly distinct from PVY(O) and PVY(N) strain groups.