PVYNTN-NW榆林分离物的全基因组序列测定与分析

【目的】马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）是马铃薯病毒科（Potyviridae）马铃薯Y病毒属（Potyvirus）代表成员,是马铃薯和烟草生产中分布最为广泛并造成严重经济损失的病毒之一。研究旨在揭示PVY榆林分离物ShX14的全基因组特征,并准确判断其株系分子类型。【方法】根据已经报道的PVY不同基因保守区设计11对简并引物,采用片段重叠法从感染 PVY的马铃薯病叶中扩增、克隆获得榆林分离物ShX14的全长序列,并对其序列特征、重组位点、系统发育关系等进行分析。同时,应用系统发育与性状关联分析（phylogeny-trait association analysis）评估PVY分离物与株系的关联性。【结果】测序获得的ShX14分离物核苷酸序列全长为9 724 nt（不含3′端的多聚腺苷酸尾）。该病毒基因组含有一个9 186 nt的开放阅读框,编码3 061个氨基酸的多聚蛋白（polyprotein）。在P3顺反子中+2相位上也发现由移码（reading frame shift）产生的PIPO蛋白。全基因组序列比较分析显示,ShX14分离物与HN2、SYR-NB-16分离物（PVY^NTN-NW株系SYR-I型）的核苷酸、氨基酸序列的一致性分别为98%-99%和98%-100%。该分离物的P1、HC-Pro/P3和CP基因的5′端均检测到显著的重组信号,重组位点分别位于2 318、5 674 和8 385 nt,与PVY^NTN-NW株系（SYR-I型）的重组位点相似。系统发育分析结果显示该分离物与HN2、SYR-NB-16分离物相聚成簇,表明其在系统发育关系上,与PVY^NTN-NW株系（SYR-I 型）的亲缘关系最近。系统发育分析与性状关联分析结果显示该分离物与PVY^NTN-NW株系（SYR-I 型）的关联系数（association index, AI）、简约分值（parsimony score, PS）和最大单系分支（maximum monophyletic clade, MC）3个统计检验均显著,表明其与PVY^NTN-NW株系（SYR-I型）存在显著的关联性。同时,应用多重RT-PCR成功扩增出约为1 000、600和400 bp的3个特异性片段,与PVY^NTN-NW株系（SYR-I型）的特异条带大小相一致。这些结果也进一步确定该分离物属于 PVY^NTN-NW株系（SYR-I型）。【结论】ShX14 分离物为N×O重组分离物,属于PVY^NTN-NW株系（SYR-I型）,为后续深入开展该分离物的生物学等研究奠定了基础。     

水杨肟酸对致病疫霉生长及其对嘧菌酯敏感性的影响

采用菌丝生长速率法测定了离体条件下水杨肟酸对致病疫霉菌丝生长的影响,同时测定了添加水杨肟酸对致病疫霉在不同生长阶段对嘧菌酯敏感性的影响。结果表明:水杨肟酸在低浓度时对致病疫霉菌丝生长有一定的促进作用,但随其浓度升高,对病原菌的抑制作用逐渐增强,10μg/m L时,水杨肟酸对致病疫霉菌丝生长的抑制率小于10%,50μg/m L时,其平均抑制率大于70%。与单用嘧菌酯的处理相比,嘧菌酯中添加10μg/m L的水杨肟酸时,致病疫霉对嘧菌酯的敏感性不受水杨肟酸的影响,其抑制菌丝生长的平均EC50值分别为0.08和0.10μg/m L,抑制孢子囊萌发的平均EC50值分别为0.65和0.67μg/m L;同时,添加10μg/m L的水杨肟酸对孢子囊产量、游动孢子释放以及休止孢萌发均无显著影响;但嘧菌酯中添加50μg/m L的水杨肟酸时,除对致病疫霉菌丝生长无显著影响外,对其他各生长阶段均有显著影响。因此,在离体条件下测定致病疫霉对嘧菌酯的敏感性时,可不必添加水杨肟酸。     

中国马铃薯Y病毒的检测鉴定及CP基因的分子变异

【目的】查明马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）病在中国的发生情况,及时、准确地鉴定出PVY并对其分子变异进行分析。【方法】采用ELISA 方法对采自中国14个省（直辖市）马铃薯种植区疑似受PVY感染的样品进行了检测,并对其中的部分材料镜检验证,然后根据CP基因序列设计1对简并引物针对随机选择感染PVY的14个省（直辖市）代表样品进行CP基因扩增克隆,将测序得到的序列进行分子变异分析,并使用贝叶斯法（Bayesian inference,BI）重建系统发育关系。【结果】ELISA检测结果表明,691份样品中220个样品与PVY抗体呈阳性反应,其余呈阴性反应;ELISA检测的阳性材料在透射电镜下均可观察到明显的风轮状内含体,14个PVY分离物均成功扩增出预期大小（约800 bp）的特异性片段,CP基因的核苷酸序列与已报道PVY不同株系的核苷酸序列一致性均在88%以上;在14个PVY分离物CP基因中共发现有29个多态性位点,其中6个简约信息位点,23个单一变异位点。系统发育分析结果显示,14个PVY分离物与PVYN:O株系相聚成簇,表明其在系统发育关系上,与PVYN:O株系的亲缘关系最近。【结论】PVY CP基因高度保守,但不同地区分离物也存在一定的分子变异,本研究可为今后了解PVY病毒病流行、变异趋势及其防治提供依据。     

2012年云南省会泽县马铃薯晚疫病菌小种结构分析

利用11个含有不同单显性(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11)抗马铃薯晚疫病的鉴别寄主,对云南省会泽县村同一发病田块前、中、后期3个群体的马铃薯晚疫病菌59、158和75个菌株进行毒性频率和小种鉴定,分别鉴定出31、60和30个小种,大部分小种只检测到一次,其中优势小种为超级小种(含有11个毒性基因的晚疫病菌),占整个群体的53.33％;随着发病时间的推移,优势小种频率、小种复杂度呈上升趋势,但小种多样性呈降低趋势,在马铃薯生育期间除了avr4外,其它毒性基因的频率未发生显著变化.实验结果表明云南省马铃薯晚疫病菌小种演化速度快,小种结构复杂,在该地区种植起源于Solanum demission的R1～R11抗性基因存在较高的失效风险.     

马铃薯早疫病菌Alternaria alternata 交配型异型体MAT1-1 和MAT1-2 不同的致病力研究

从全国7个省份(黑龙江、内蒙古、山东、河南、湖北、福建和云南)收集Alternaria alternata,采用SSR中性分子标记和交配型特异性引物测定菌株并选出234株不同基因型的菌株,再用离体叶片法测量菌株的致病力(病斑面积)。结果表明,7个群体中来自南方群体比来自北方群体致病力强,其中福建群体比山东群体的致病力高98.29%。MAT1-1交配型菌株和MAT1-2交配型菌株之间致病力存在显著差异,MAT1-2交配型菌株致病力比MAT1-1交配型菌株平均高15.34%。     

采用多基因联合方法鉴定福建长乐和福清产区马铃薯Y病毒株系组成

【目的】马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是马铃薯生产上危害较为严重的病毒,也是制约马铃薯可持续发展的主要病毒之一。论文旨在开发一套简便、准确、快速的PVY分子鉴定技术,并采用该技术及时查明福建省部分产区PVY病害的发生、分布及PVY株系组成。【方法】采用ELISA方法对采自福建省长乐市、福清市马铃薯种植区疑似受PVY感染的样品进行检测,并根据文献报道的PVY P1、VPg和CP基因保守区设计3对简并引物,对ELISA检测后的阳性样品进行基因扩增、克隆,并将获得的序列进行核苷酸序列一致性、重组位点、基因型分布和系统发育分析。【结果】ELISA检测结果表明,17份样品中有13个样品与PVY抗体呈阳性反应,其他呈阴性反应。13个阳性样品均能成功扩增出3个与P1、VPg和CP基因预期大小一致的特异片段。BLAST比对分析显示P1、VPg和CP基因与文献报道的已知PVY分离物的核苷酸序列一致性分别为72%—99%、85%—99%和88%—99%。P1、VPg和CP 3个基因联合序列分析显示,FQ01分离物与PVY~(N-Wi)株系的核苷酸序列一致性最高,FQ08分离物与PVYE株系的核苷酸序列一致性最高,CL01、CL02、CL05和CL13 4个分离物与PVY~(NTN-NW)株系SYR-I型的核苷酸序列一致性最高,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12 7个分离物与PVY~(NTN-NW)株系SYR-II型的核苷酸序列一致性最高。重组分析显示,除CP基因外,长乐市和福清市两个产区的PVY分离物的P1和VPg基因中均检测到显著的重组信号。基因型统计分析结果显示,长乐产区的P1基因为N型(60%)和N×O重组型(40%),VPg基因均为N×O重组型,而CP基因均为O型,而福清产区的P1基因为N型(25%)和N×O重组型(75%),VPg基因为N×O重组型(87.5%)和O型(12.5%),而CP基因除了一个分离物为N型外,其他均为O型。系统发育分析显示分离物FQ01与PVYN-Wi株系聚为一簇,FQ08与PVYE株系聚为一簇,CL01、CL02、CL05和CL13与PVY~(NTN-NW)株系SYR-I型聚为一簇,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12与PVY~(NTN-NW)株系SYR-II型聚为一簇,表明在系统发育关系上,分离物FQ01与PVYN-Wi株系最近,FQ08与PVYE株系最近,CL01、CL02、CL05和CL13与PVY~(NTN-NW)株系SYR-I型最近,CL03、CL04、FQ02、FQ06、FQ09、FQ11和CL12与PVY~(NTN-NW)株系SYR-II型最近。【结论】PVY在福建省长乐市、福清市马铃薯种植区普遍存在,重组株系已成为田间的主流株系,且PVY~(NTN-NW)已成为优势重组株系。     

植物病原真菌对几类重要单位点杀菌剂的抗药性分子机制

单位点杀菌剂是植物病害管理的重要组成部分,随着单位点杀菌剂的大量、广泛使用,抗性问题也随之产生。目前为止,有植物病原菌对各大类单位点杀菌剂均具抗性的报道。本文作者主要阐述了生产中常用的5类单位点杀菌剂,包括苯并咪唑类杀菌剂（MBCs）、二甲酰亚胺类杀菌剂（DCFs）、14α-脱甲基酶抑制剂（DMIs）、QoIs和琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHIs）的作用机理及抗性分子机制的研究进展,并进一步论述了抗药性产生的机理及抗性治理原则。MBCs作用于β-微管蛋白,抗性主要与靶标蛋白基因的点突变有关,突变造成的氨基酸变化多集中于第50、167、198、200和240等5个位置,主要突变位点为第198位,同一菌株通常只发生一个氨基酸变异,不同位点的点突变甚至同一位点的不同氨基酸替代均会引起抗性水平的差异;DCFs的作用靶标尚不清楚,病原真菌对其抗性可能与双元组氨酸激酶OS基因的点突变有关;DMIs通过抑制14α-脱甲基酶最终影响麦角甾醇的合成,抗性主要与Cyp51的点突变或过量表达或运输体的过量表达相关,Cyp51点突变是抗DMI的主要机制,同一突变对不同的三唑类杀菌剂敏感性表现不尽相同,不同位置的点突变在同一病原菌中对不同三唑类杀菌剂的敏感性影响也不同。点突变数量在不同的真菌中表现不同,有单个发生,也有多个同时发生,且对抗药性具有积累效应;QoIs作用于电子传递链的复合物III,抗性主要与Cytb的点突变有关,与抗性相关的点突变主要发生在Cytb的120-155和255-280两个编码区,其中G143A和F129L为最主要的点突变;SDHIs作用于电子传递链的复合物II,抗性主要与SdhB、SdhC或SdhD的点突变有关,大部分病原真菌对SDHIs的抗性与SdhB点突变有关,SdhB点突变发生位置比较单一,在多种病原菌中突变均发生在相同的组氨酸上即H272, 而SdhC和SdhD突变位点比较多。     

马铃薯育种早代选择的初步研究

早代评价和选择的有效性取决于不同组合的遗传基础,本文就单株块茎数、单株产量和商品率在实生苗阶段的相关性进行了分析,说明对某些组合而言,实生苗阶段选择是有效的,而另一些组合则是无效的。为此,实生苗收获时必须保留块茎家系(保持整个组合的全部基因型)是非常重要的。通过分析单株块茎数与商品率的相关性,对于寻找重点组合是非常有意义的。因为这一相关系数达到显著的正相关,对实生种子育种和杂交育种都需要;特别有利于商品薯的实生种子直播或移栽。