ToMV番茄坏死株系农杆菌侵染性克隆构建及其表达

番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)是烟草花叶病毒属(Tobamovirus)的典型成员,该病毒侵染严重影响农作物的产量和质量。ToMV-N5株系能引起番茄(Lycopersicon esculentum)主栽品种(合作903)系统性坏死,建立该株系的侵染性克隆体系是研究其致病机理的必要条件。本研究将ToMV-N5株系的基因组克隆至含35S启动子瞬时表达载体pCB301中,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)浸润接种本氏烟(Nicotiana benthamiana)和番茄结果表明,农杆菌侵染性克隆pCB301-ToMV-N5引起本氏烟和番茄系统性坏死症状,与其病毒粒子摩擦接种所引起的症状相一致。以绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,GFP)代替ToMV-N5的外壳蛋白基因(coat protein,CP)获得表达载体pCB301-ToMV-N5CP45GFP,病毒接种结果表明,ToMV-N5能高效表达GFP,在病毒浸润接种浓度(OD600)为0.002时,GFP也能够有效表达。pCB301-ToMV-N5CP45GFP缺失了CP基因使得病毒不能系统性侵染,将烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)U5株系包含CP大小为647 nt(nt 5 498~6 145)片段克隆到pCB301-ToMV-N5CP45GFP中,获得pCB301-ToMV-N5CP45GFP-CPU5,浸润接种本氏烟结果表明,病毒能长距离移动,在寄主非接种部位表达GFP;浸润及摩擦接种番茄结果表明,只能在显微镜下观察到微弱GFP,且局限于接种部位。本研究成功获得了ToMV-N5株系的农杆菌侵染性克隆及其表达载体,为研究该病毒侵染的分子机理提供了基础资料。