甜菜西方黄化病毒两个山东辣椒分离物全基因组扩增及序列分析

 通过RACE和RT-PCR技术相结合的方法,在山东省潍坊市和济宁市辣椒上克隆出2个甜菜西方黄化病毒(beet western yellows virus,BWYV)的全基因组序列,基因组全长均为5 699 nt。与GenBank比对发现,2个分离物的5′UTR(Untranslated region,UTR)变异程度小、相对比较保守,而3′UTR变异程度大、为突变热点区域。潍坊、济宁两地分离物与GenBank中该病毒的全基因组序列相似度平均值分别为89.89%和89.72%。系统进化树分析发现BWYV亚洲地区的分离物聚类在3个不同的组别,本研究克隆的2个山东分离物和3个日本分离物(LC428355、LC428356、LC428357)、2个韩国分离物(LC198684、KM076647)聚在一组,而美国分离物与法国分离物聚在其他分支,表明该病毒的进化存在地理相关性。这是首次对BWYV中国辣椒分离物的全基因组序列克隆,丰富了BWYV的序列信息,有助于进一步了解该病毒种群的遗传进化关系。     

瓜类褪绿黄化病毒山东分离物全基因组序列扩增及分析

为明确分离自山东省寿光市甜瓜上的瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)分离物的全基因组序列信息和遗传变异情况,利用毛形病毒属Crinivirus简并引物进行RTPCR检测,利用RACE技术结合RT-PCR方法克隆CCYV山东分离物2条RNA链的全基因组序列,通过与GenBank中其它地区CCYV分离物的全长序列进行比对分析其同源性,并基于CP基因序列构建系统进化树分析其遗传变异情况。结果表明,山东分离物经RT-PCR检测和测序后确定为CCYV。CCYV山东分离物与其它CCYV分离物的RNA1链和RNA2链的全基因组序列一致性的平均值分别为99.82%和99.88%,且2条链的5′末端均比较保守,没有碱基突变的情况发生;RNA1链3′末端存在2个碱基变异,RNA2链3′末端存在1个碱基变异。CCYV不同地区分离物主要分为3个簇群,其中山东分离物和中国其它地区分离物、日本分离物、苏丹分离物、黎巴嫩分离物和塞浦路斯分离物聚类在一起。研究表明CCYV基因组序列比较保守,该病毒的分化可能与地理来源存在一定的相关性。     

北京地区辣椒上黄瓜花叶病毒和甜菜西方黄化病毒复合侵染的分子鉴定

辣椒是我国重要的蔬菜和经济作物,受多种病毒危害。2014年在北京市顺义区调查时发现部分种植的辣椒植株上叶片大面积黄化,边缘症状明显,个别植株叶片轻微上卷。提取典型症状样品的总RNA,反转录得到cDNA,分别用黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)特异引物和马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)通用引物进行PCR检测,CMV特异引物和马铃薯卷叶病毒属通用引物分别扩增得到约650bp和1 400bp的特异条带。测序和核苷酸序列比对表明,其分别与CMV和甜菜西方黄化病毒(Beet western yellows virus,BWYV)序列同源性最高为99%和96%。这是对我国种植的辣椒上发生的CMV和BWYV复合侵染的首次报道。     

甘薯褪绿斑病毒山东分离物全基因组扩增及遗传进化分析

为了解甘薯褪绿斑病毒(sweet potato chlorotic fleck virus, SPCFV)在山东省的发生及遗传进化情况,分别于2019年和2020年采集了131份甘薯样品,针对SPCFV进行病毒检测、全基因序列扩增、序列分析及遗传进化树构建。结果显示：SPCFV两年的检出率分别为7.1%和5.6%,所有SPCFV感染样品中皆为SPCFV与其他病毒的复合侵染。通过RACE和RT-PCR获得CFV-SD1和CFV-SD2两个全基因组序列,全长均为9 105 bp;与已报道分离物核苷酸序列一致性为72.9%～89.5%。全基因组遗传进化分析显示所有SPCFV分离物聚为两簇。且从不同样品中获得6个SPCFV山东分离物的外壳蛋白(coat protein, CP)序列,基于CP氨基酸序列开展遗传进化分析表明,山东分离物均归于亚洲类群的第一簇(Asian isolates 1)。氨基酸偏好性分析显示,CP氨基酸序列N端前35位同样存在多变区。本研究表明了山东省已成为SPCFV的常发区域,且病毒群体存在多样性,研究结果为指导SPCFV的有效防控提供了理论依据。     

辣椒轻斑驳病毒凤城分离物的鉴定、全基因测序及系统进化分析

辣椒轻斑驳病毒Pepper mild mottle virus(PMMoV)属于烟草花叶病毒属,是辣椒上重要的病原病毒之一,近年来PMMoV对辽宁部分辣椒产区造成严重危害。本文采用DAS-ELISA检测以及RT-PCR的方法首次从辽宁省凤城市蔬菜产区辣椒病叶中检测出PMMoV,暂命名为PMMoV-FC。设计3对特异性引物对其进行扩增并测序后得到该病毒分离物全基因序列。将PMMoV-FC的全基因序列与已报道的国内外9个PMMoV分离物进行同源性分析,结果表明,其同源性介于94.3%~99.7%之间。基于全基因序列的系统发育进化分析表明,PMMoV-FC与国内分离物、日本分离物以及美洲分离物亲缘关系密切,而与韩国和西班牙分离物亲缘关系稍远。鉴于该病毒在辣椒上造成的严重危害,对于PMMoV-FC在辽宁地区的发生以及防治仍需进行更为详细的研究。     

甘蔗花叶病毒2个山东分离物的全基因组序列分析

甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)是引起我国玉米矮花叶病的主要病毒。本文从山东泰安采集到2个表现矮花叶症状玉米样品的分离物(命名为DWK1和DWK2),通过RT-PCR扩增全基因组片段并测定了其序列(GenBank登录号分别为KU171814和KU171815)。序列分析结果表明,DWK1和DWK2基因组全长分别为9 575和9 576个核苷酸(nucleotides,nt),开放阅读框均为9 192 nt,编码3 063个氨基酸的多聚蛋白。DWK1和DWK2的全基因组核苷酸一致率为81.7%,DWK1与山西分离物SX(AY569692)的核苷酸一致率最高,为90.9%;DWK2与河北分离物BD8(JN021933)核苷酸一致率最高,达99.4%。二者在系统进化树中分别被聚类到Ⅰ组和Ⅳ组。重组分析发现,DWK1是HN(AF494510)、Guangdong(AJ310105)和BD8 3个分离物的重组体。选择压力分析表明,SCMV 11个蛋白的dN/dS值都小于1,均处于负选择,但在P1、P3和CP中存在正选择位点。本研究结果可为甘蔗花叶病毒株系的监测及防控提供理论指导。     

甘薯G病毒吉林分离物的全基因组序列测定与分析

利用RT-PCR结合RACE方法,从感染SPVG的甘薯叶片中获得甘薯G病毒吉林分离物Jilin-gzl的全基因组序列。测序获得的Jilin-gzl分离物(GenBank No.Mk392509)基因组为10 797 nt。该病毒基因组含有一个10 464 nt的开放阅读框,编码由3 488个氨基酸构成的多聚蛋白。在P1和P3基因中也发现了由移码翻译产生的PISPO蛋白和PIPO蛋白。比对分析显示,在开放阅读框水平上Jilin-gzl与6个不同分离物核苷酸序列一致性为79%～99%,氨基酸一致性为92%～99%,其中与SC11、IS103、HG167和Jesus_Maria分离物一致性最高,与WT325和AI一致性最低。系统发育分析显示,Jilin-gzl与HG167和WCFR11系统发育关系最近,与中国台湾地区分离物WT325系统发育关系较远。这是中国大陆地区关于SPVG分离物全基因序列的首次报道,同时也是首次在中国东北地区发现SPVG。该研究探明了Jilin-gzl分离物的基因结构,系统发育关系,丰富了SPVG基因组序列信息,为后续开展SPVG种群的遗传进化及功能研究奠定了基础。     

辣椒轻斑驳病毒湖南分离物的全基因序列测定及结构分析

采自湖南地区的辣椒轻斑驳病毒Pepper mild mottle virus(PMMoV)样品经单斑分离后,根据已经报道的PMMoV序列基因保守区设计6对简并引物,采用片段重叠法和RACE方法扩增、克隆获得一个全长为6 356bp的湖南分离物(PMMoV-HN1,登录号:KP345899)全基因组序列,编码4个蛋白,分别为126kD蛋白(70~3 423nt)、183kD蛋白(70~4 908nt)、28kD蛋白(4 909~5 682nt)和17.5kD蛋白(5 685~6 158nt),5′-非编码区(5′-UTR)和3′-非编码区(3′-UTR)分别含有69和198个碱基,其中5′-UTR存在一个序列为m7G5′pppG的甲基化核苷酸帽子结构。一致性分析发现PMMoV-HN1与PMMoV其他分离物的核酸一致性为94%~99%,编码的氨基酸一致性为94%~99%。全基因组序列系统进化分析表明PMMoV-HN1分离物与中国首次报道的PMMoV-CN分离物亲缘关系最近。本研究是国内报道的第二例PMMoV全基因组序列。     

南瓜蚜传黄化病毒湖北和云南分离物的部分序列分析

 本研究从带有黄化症状的南瓜叶片中提取总RNA,用RT-PCR方法扩增得到来自湖北和云南的南瓜蚜传黄化病毒(CABYV)2个分离物的1375nt特异性核苷酸片段。分别将PCR产物插入到克隆载体pMD19-T并转化大肠杆菌DH5α,对筛选到的阳性克隆进行了序列测定和分析(GenBank登录号为EF488996和EF488997)。所获片段含有部分复制酶基因576nt,非编码区199nt和完整的CP基因600nt,编码一个由199个氨基酸组成的分子量约为22kDa的结构蛋白。湖北和云南分离物与法国分离物、意大利分离物、西班牙分离物、北京分离物和上海分离物的CP基因核苷酸序列和推测氨基酸序列的同源性分别为93.1%~98.5%和91.4%~98.5%。     

甘薯病毒G CH株系和CH2株系中国分离物基因组全序列克隆及结构特征分析

为明确甘薯病毒G(sweet potato virus G,SPVG)CH株系中国分离物SPVG-CH-Ch1和CH2株系中国分离物SPVG-CH2-Ch1的基因组结构特征及遗传变异情况,利用RT-PCR和RACE方法克隆获得分离物SPVG-CH-Ch1和SPVG-CH2-Ch1的基因组全序列,应用DNAMAN软件对基因组全序列及不同编码区序列进行分子变异分析,并基于多聚蛋白基因序列利用MEGA 7软件进行系统进化分析。结果表明,分离物SPVG-CH-Ch1和SPVG-CH2-Ch1的基因组分别包含10 813个和10 834个核苷酸,均包含1个开放阅读框,由10 467个核苷酸组成,编码含有3 488个氨基酸残基的多聚蛋白。分离物SPVG-CH-Ch1与SPVG-CH2-Ch1之间的基因组全序列核苷酸一致性为78.6%,二者与GenBank中登录的其它SPVG分离物基因组全序列核苷酸一致性分别为78.6%～99.1%和77.9%～98.6%,其中SPVG-CH-Ch1与IS103分离物(KM014815)的核苷酸一致性最高,为99.1%,与WT325分离物(KF790759)的核苷酸...     

New insights into virus yellows distribution in Europe and effects of beet yellows virus,beet mild yellowing virus,and beet chlorosis virus on sugar beet yield following field inoculation

Beet yellows virus (BYV), beet mild yellowing virus (BMYV), beet chlorosis virus (BChV), and beet mosaic virus (BtMV) cause virus yellows (VY) disease in sugar beet. The main virus vector is the aphid Myzus persicae. Due to efficient vector control by neonicotinoid seed treatment over the last decades, there is no current knowledge regarding virus species distribution. Therefore, Europe-wide virus monitoring was carried out from 2017 to 2019, where neonicotinoids were banned in 2019. The monitoring showed that closterovirus BYV is currently widely spread in northern Europe. The poleroviruses BMYV and BChV were most frequently detected in the northern and western regions. The potyvirus BtMV was only sporadically detected. To study virus infestation and influence on yield, viruses were transmitted to sugar beet plants using viruliferous M. persicae in quadruplicate field plots with 10% inoculation density simulating natural infection. A plant-to-plant virus spread was observed within 4 weeks. A nearly complete infection of all plants was observed in all treatments at harvest. In accordance with these findings, a significant yield reduction was caused by BMYV and BChV (−23% and −24%) and only a moderate reduction in yield was observed for BYV (−10%). This study showed that inoculation at low densities mimics natural infection, and quick spreading induced representative yield effects. Within the background of a post-neonicotinoid era, this provides the basis to screen sugar beet genotypes for the selection of virus tolerance/resistance and to test the effectiveness of insecticides for the control of M. persicae with a manageable workload.     

小麦黄花叶病毒(WYMV)2个山东分离物的全基因组序列及进化分析

利用5'RACE结合一步法RT-PCR分别从山东泰安与临沂冬小麦上克隆了小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus,WYMV)的全基因组序列。这2个分离物(TADWK和LYJN)基因组间核苷酸一致性分别为97.21%(RNA1)和95.12%(RNA2)。通过对目前已报道的共14个分离物的基因组不同部分的分析,表明5'UTR是WYMV基因组变化幅度最大的区域,而编码区(ORF)及3'UTR的序列一致性较高且变动幅度小。另外,发现LYJN RNA2的5'UTR与已报道的所有分离物RNA2的核苷酸一致率仅为90%左右。综合分析RNA1和RNA2的系统发生树,表明WYMV各基因组片段呈单独进化特征,不同分离物间存在RNA重排。RNA重组分析显示在LYJN RNA1和TADWK RNA2发现了RNA重组。此研究说明WYMV在山东地区存在分离物分化现象,WYMV的5'UTR是基因组中的突变热点。     

瓜类褪绿黄化病毒新疆分离物基因组分析

2016年秋季,新疆维吾尔自治区吐鲁番市哈密瓜大面积发生叶片黄化和褪绿的病害,症状呈瓜类褪绿黄化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)引起的典型特征。通过CCYV的特异性引物对该疑似样本进行了RT-PCR检测,获得了预期大小的扩增片段。随后,对新疆的CCYV分离物(CCYV-Xinjiang)全长基因组进行克隆并测序,获得了CCYV-Xinjiang分离物的RNA1和RNA2全长序列信息。对CCYV-Xinjiang和来自Gen Bank数据库的其他CCYV分离物的基因组序列分析,不同分离物RNA1和RNA2两条链的一致性分别是99.65%~99.93%和99.68%~99.89%。单独对基因组的各个非翻译区(UTRs)和编码区的核苷酸变异分析,数据表明不同区域其变异程度不同,其中RNA2的3'UTR区域变异最大,而RNA1的2个UTRs区域变异最小。对已登录Gen Bank的所有CCYV分离物基因组系统进化树分析结果表明,所有分离物聚在同一个组。另外,对来自Gen Bank的18个分离物的外壳蛋白(CP)氨基酸序列进行系统进化树分析,表明来自伊朗的3个分离物分在组2(GroupⅡ),而来自亚洲其他地区的分离物均被分到组1(GroupⅠ)。基于CCYV基因组的信息,发现来自亚洲地区的CCYV的群体遗传变异很小。     

葡萄蚕豆萎蔫病毒中国分离物基因组全长序列分析

 葡萄蚕豆萎蔫病毒(grapevine fabavirus,GFabV)是近年报道的葡萄新病毒,与葡萄褪绿斑驳、皱缩等症状发生相关,严重影响葡萄长势。本研究采用小RNA测序结合Sanger测序方法分别对表现褪绿斑驳的‘贝达’和无症状的‘赤霞珠’葡萄中的GFabV分离物进行基因组全长序列测定,获得了GFabV分离物LN_BETA2和LN_CXZ的基因组全长序列,其RNA1基因组全长分别为5 824 bp和5 823 bp,RNA2基因组全长分别为3 132 bp和3 135 bp。LN_BETA2与LN_CXZ的RNA1编码的多聚蛋白核苷酸序列之间的同源性为81.7%,与其他GFabV分离物多聚蛋白核苷酸同源性分别为73.4%~99.5%和73.5%~82.5%;LN_BETA2和LN_CXZ的RNA2编码的多聚蛋白核苷酸同源性为83.8%,与其他GFabV分离物多聚蛋白核苷酸同源性为75.0%~83.3%和68.2%~98.6%。系统进化树分析结果显示,在RNA1基因组中,LN_BETA2划分在组3,LN_CXZ形成单独的分支。RNA2基因组中,LN_BETA2和LN_CXZ分别划分在组3和组5中。本研究首次报道了GFabV中国分离物基因组全长序列,可为今后GFabV生物学特性及致病性研究提供工作基础。     

两种类型黄瓜花叶病毒卫星RNA的序列、结构以及对辅助病毒的致病性调控分析

黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)卫星RNA(satellite RNA,satRNA)通常影响CMV的致病性。本研究设计了检测satCMV的简并引物,通过RT-PCR从山东省泰安市3种自然发病寄主中检测到satCMV,发现了两类长度有明显差异的satCMV:白菜与萝卜中克隆的satCMV为339个核苷酸,二者的核苷酸一致率为99.41%;烟草中克隆的satCMV为383个核苷酸,与白菜和萝卜中satCMV的核苷酸序列一致率均为71.06%。系统进化分析表明这两类长度有明显差异的satCMV亲缘关系较远。两种类型的satCMV与CMV-Fny混合接种对CMV致病症状的调控存在明显差异。利用m Fold软件分析了两类不同长度的CMV卫星RNA基因组及其互补链的RNA结构特征,表明两类sat CMV与CMV互作的活跃度以及核心结构域存在差异。两类satCMV全基因组的克隆以及结构分析为研究不同类型satCMV与CMV的互作及其对CMV致病性的影响奠定了基础。