烟草品种对烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的抗性鉴定

 2010-2011年采用大田人工接种鉴定的方法,对生产中大面积推广使用的24份烟草品种进行了烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）的抗性鉴定。结果表明,供试品种对TMV和CMV的抗病性存在较大差异,对TMV表现抗病的有Coker86、吉烟5号、Coker176、CV87、辽烟8号、CV91、中烟90等7份材料;表现中抗的有秦烟98、双抗70、C151等3份材料;表现中感的有秦烟96、G80、金星6007、龙江981、K326、秦烟201、NC89等7份材料;表现感病的有G28、云烟97、净叶黄、红花大金元、RG11、云烟85、云烟87等7份材料。对CMV表现抗病的有Coker86、龙江981、C151、秦烟201、云烟87等5份材料;表现中抗的材料是金星6007;表现中感的有CV91、RG11、Coker176、中烟90、K326、红花大金元、净叶黄、G80、G28等9份材料;表现感病的有秦烟98、云烟85、秦烟96、NC89、双抗70、云烟97、CV87、辽烟8号、吉烟5号等9份材料。其中兼抗TMV和CMV两种病毒病的材料有2份,分别是Coker86和C151。同时研究还发现,抗病性不同的烟草品种在受到病毒危害以后,对烟叶的产量和品质的影响也不同。明确了中国24个烟草品种的抗病性水平,为抗病品种的利用与品种合理布局提供科学依据,同时为烟草抗病毒病育种的亲本选择提供抗源信息。     

真核表达产物Y3诱导烟草对烟草花叶病毒的抗性研究

从毛头鬼伞Coprinus comatus中提取的碱性糖蛋白Y3可以降低烟草花叶病毒(TMV)的侵染.克隆获得Y3蛋白cDNA后与真核表达载体pPIC-9k连接,重组载体pPIC-9k-Y3成功电转化入毕赤酵母Pichia pastoris后,转化子在28℃、250 r/min培养条件下,使用1.0％甲醇诱导表达6d,...     

牛蒡低聚果糖诱导烟草对烟草花叶病毒的抗性

在室内条件下,研究了牛蒡低聚果糖对烟草花叶病毒抗性的影响及其影响机制。结果表明,在牛蒡低聚果糖处理叶（第三叶）中,接种烟草花叶病毒24h时对照处理叶片中该病毒含量大约是牛蒡低聚果糖处理叶片中的2.6倍,相对防效达61%;在未处理叶（第四叶）中,接种烟草花叶病毒24h时对照处理叶片可检测到TMV-CP的表达,而牛蒡低聚果糖处理叶则检测不到TMV-CP的表达。通过对抗病相关基因的检测发现,牛蒡低聚果糖处理和接种烟草花叶病毒都可诱导抗病相关基因（包括PR-1a、PR-2、PR-3、PI-1、PI-2和PAL）在烟草局部叶和系统叶中大量表达。这些结果表明,牛蒡低聚果糖可诱导烟草对烟草花叶病毒产生抗性,其作用机制可能在于诱导了抗病相关基因在植株体内的表达,增强了植株的系统抗性。     

丁香酚对烟草抗烟草花叶病毒的诱导作用初探

为探讨植物源化合物丁香酚对烟草抗烟草花叶病毒(TMV)的诱导作用,初步研究了丁香酚对接种TMV的烟草叶片中叶绿素和丙二醛(MDA)含量,防御酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和超氧化物岐化酶(SOD)活性,以及病程相关蛋白基因 PR-1 、PR-3 、PR-5 表达的影响。结果表明:丁香酚处理可促进叶绿素的合成,减轻烟草体内MDA的积累,提高PAL、POD和SOD的活性,增强 PR-1 、PR-3 、PR-5 基因的表达。表明丁香酚可提高植物的诱导抗病性,进而减轻TMV对烟草的危害。     

烟草品种对烟草花叶病毒病和黄瓜花叶病毒病的抗性鉴定

由烟草普通花叶病毒(TMV)和烟草黄瓜花叶病毒(CMV)引致的烟草病毒病是世界烟草主产区普遍发生且危害严重的侵染性病害,每年给烟叶生产造成了重大的经济损失。本文采用温室苗期接种鉴定的方法,对16份烟草种质进行了TMV和CMV的抗病性鉴定。结果表明:不同的烟草品种对TMV和CMV的抗病性存在较大差异。在供试种质中,对TMV表现免疫的有‘牛耳烟’、‘8301’、‘台烟7号’、‘三生-NN’共4份材料;表现抗病的有‘吉烟5号’、‘双抗70’、‘大护脖香’、‘秦烟95’共4份材料;表现中抗的有‘铁把子’、‘中烟15’、‘秦烟98’、‘中烟98’共4份材料;表现中感的有‘NC89’、‘翠碧1号’、‘云烟97’共3份材料;表现感病的只有‘秦烟97’。对CMV表现中抗的材料有1份,是‘铁把子’;表现中感的有‘秦烟95’、‘三生-NN’、‘8301’、‘牛耳烟’、‘翠碧1号’共5份材料;表现感病的有‘秦烟98’、‘云烟97’、‘中烟98’、‘NC89’、‘大护脖香’、‘双抗70’、‘秦烟97’、‘中烟15’、‘台烟7号’、‘吉烟5号’共10份材料。研究发现,‘铁把子’是兼抗这两种病毒病的材料。本研究明确了我国16个烟草品种资源的抗病性水平,为抗耐病品种的利用与品种合理布局提供科学依据,同时为烟草抗病毒病育种的亲本选择提供抗源信息。     

磷酸氢二钾诱导烟草抗花叶病毒作用的研究

磷酸氢二钾(K2HPO4)喷雾处理烟草叶片,可诱导烟草获得对烟草花叶病毒(TMV)的抗性。用不同浓度的K2HPO4溶液处理心叶烟Nicotiana glutinosa,以测定其抑制病斑的最佳浓度,并测定烟草N.tabacum品种K326体内防御酶系的变化。结果表明,K2HPO4浓度为40mmol/L,对病斑的抑制效果最好,抑制率达到38.39%。K2HPO4在心叶烟上的防效在诱导处理后7d达到最佳。K2HPO4处理可导致烟草品种K326叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性不同程度的提高,表明K2HPO4可诱导烟草对TMV的抗性,提高烟草的免疫能力。     

接种烟草花叶病毒后不同抗性番茄品系叶片可溶性蛋白组成的变化

 用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分析了不同抗性番茄等基因系GCR-267和GCR-267的叶片可溶性蛋白组成在接种TMV番茄O株后的变化。实验发现敏感品系GCR-26的叶片可溶性蛋白的组成,与健株相比较,TMV侵染株发生显著的变化。接种后7天,除一部分蛋白质含量减少外,还有四种为健株及抗性品系TMV接种株所没有的新蛋白质产生,它们在10%凝胶上的迁移率分别为Rf0.31、0.33、0.39和0.45,其中Rf0.38和Rf0.39两种蛋白质含量极大。接种后10天Rf0.31和Rf0.45两带趋于消失,但Rf0.33和0.39两带继续积累。经电泳和免疫双扩散试验证明Rf0.33蛋白带是TMV外壳蛋白:Rf0.39蛋白带与TMV外壳蛋白无关。该蛋白也不具有过氧化物酶,多酚氧化酶、酸性磷酸酶、酯酶、苹果酸脱氧酶,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶或谷氨酸脱氢酶的催化活性,分子中不含有糖类物质。SDS-PAGE测定其分子量为14,200道尔顿。
抗性品系GCR-267的TMV接种株的叶片可溶性蛋白组成未出现象感病品系GCR-26那样的变化。
讨论了这种变化与番茄抗、感病性之间的关系。     

基于外壳蛋白基因的湖南烟草黄瓜花叶病毒遗传多样性分析

为探明湖南烟草上发生的黄瓜花叶病毒Cucumber mosaic virus(CMV)的遗传多样性及分子进化特征,对来自湖南烟区的303份疑似感染病毒的烟草样品进行检测,分析CMV系统发育、遗传变异和群体结构等特征。结果表明：部分分离物的外壳蛋白(coat protein, CP)基因与NCBI上登录的CMV分离物的一致性为86.34%～98.42%;系统发育分析发现湖南烟草CMV分离物属ⅠB组,不同组间的分离物地理特征不明显,无重组现象,进化的主要驱动力是负选择;组间遗传变异比较明显,基因交流频率较低,受到遗传漂变影响,遗传多样性高,群体趋于扩张。研究结果为烟草抗CMV育种提供了理论依据,对病害防治具有重要意义。     

大豆凝集素基因lec-s转化烟草>增强对烟草花叶病毒的抗性

 将编码大豆凝集素的lec-s基因插入植物表达载体pBI121中,构建植物重组表达质粒pBI121:: lec-s。由根癌土壤杆菌EHA105介导的叶盘法转化烟草,获得了转基因烟草株系。PCR和RT-PCR检测证明lec-s基因已转入烟草植株中。接种烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）进行抗病性试验结果表明,转基因烟草叶片上的病斑数显著减少,说明转基因烟草表现出对TMV的抗性。定量RT-PCR检测发现,接种TMV后,抗病防卫基因（PR-1a、GST1、Pal和hsr515）在转基因烟草叶片中显著上调表达。这些结果表明,大豆凝集素基因lec-s转化烟草可对TMV产生抗性,其作用机制可能在于lec-s基因参与了植物的防卫信号通路,诱导了抗病防卫基因在转基因植株体内的表达,增强了植株对TMV的系统抗性。     

植物激活蛋白对烟草花叶病毒RNA复制及外壳蛋白合成的抑制作用

研究了植物激活蛋白对烟草花叶病毒RNA及外壳蛋白的抑制作用。结果表明，烟草经植物激活蛋白处理后，植株体内烟草花叶病毒RNA含量比对照降低28％；用ELISA和Western方法检测烟草花叶病毒外壳蛋白的含量，处理分别比对照减少20．7％和25．0％。植物激活蛋白显著干扰烟草花叶病毒外壳蛋白的体外聚合过程，22—37％条件下其干扰作用达显著水平。     

我国部分地区常见农作物上黄瓜花叶病毒分离物核酸多样性分析

为明确我国黄瓜花叶病毒株系分化及系统进化基本情况,从湖南、新疆、青海和海南4省区采集1 367个样品对其进行酶联免疫和RT-PCR检测,并对分离获得的15个黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)纯化分离物CP、MP、2b核苷酸序列进行相似性和进化树分析及生物学性状比较。结果表明,辣椒、龙葵和黄瓜的CMV阳性检出率较高,分别为54.13%、29.19%和18.46%。进化树分析显示CMV-Q5与CMV亚组II的亲缘性较高;CMV-N7为新发现的重组株系,其CP、2b基因属于CMV亚组IB,MP基因却属于CMV亚组II;其余13个分离物均属于CMV亚组IB。CMV-N7和CMV-Q5在系统寄主心叶烟和枯斑寄主苋色藜上引发的症状相似,但比对照株系CMV-P3613(IB)的发病时间要晚1~2 d,系统花叶较温和,枯斑较小。表明在以上4省区常见农作物上广泛流行的CMV存在分子变异。     

黄瓜花叶病毒和马铃薯Y病毒混合侵染烟株对烟蚜取食行为的影响

为探究黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)混合侵染烟株对烟蚜取食行为的影响,利用刺探电位图谱(electrical penetration graph,EPG)技术记录了烟蚜在健康烟株与CMV、PVY混合侵染后不同发病级别烟株上的取食波形。结果显示:烟蚜在健康烟株上的刺探次数最少,在感病烟株上的C波总持续时间均显著长于健康烟株;第1次到达韧皮部前的刺探次数,健康植株上仅为4.00次,3级感病烟株上的为健康烟株上的2倍;在健康烟株上E2波总持续时间为120.65 min,极显著大于2级和3级感病烟株;刺探过程中,感病烟株上的pd波出现次数均高于健康烟株,且pd波II-1和II-3亚波的持续时间也显著高于健康烟株。研究表明,CMV、PVY混合侵染烟株可降低寄主对烟蚜的适合度,且能促进烟蚜对病毒的传播。     

西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后糖分代谢与倒瓤的关系

为揭示人工接种黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)后西瓜糖分代谢与倒瓤的关系,采用高效液相色谱法测定了接种CGMMV后西瓜的葡萄糖、果糖、蔗糖含量变化,采用比色法测定了糖酵解途径关键酶及蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果显示,西瓜苗感染CGMMV后,果实中葡萄糖、果糖、蔗糖含量均较对照发生明显变化,接种处理后葡萄糖含量在授粉7~28 d显著高于对照,之后迅速下降,35 d时显著低于对照,仅为对照的24.87%;果糖含量仅在授粉后7~14 d高于对照,21~35 d显著低于对照;接种处理和对照的蔗糖含量在授粉后14~35 d均逐渐上升,但14~35 d接种处理显著低于对照。接种处理后己糖激酶、磷酸果糖激酶和果糖激酶活性均在授粉后7~14 d显著低于对照,21~28 d显著高于对照,35 d时显著低于对照;丙酮酸激酶活性授粉后7~21 d显著低于对照,35 d时显著高于对照;酸性转化酶和中性转化酶活性在授粉后7~21 d显著低于对照,35 d时高于对照;蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性均显著低于对照,其中蔗糖合成酶活性在授粉后28 d时仅为对照的21.32%。推断西瓜苗接种CGMMV后糖酵解的4个关键酶协同作用,调控糖酵解,进而调控葡萄糖和果糖的积累与代谢,同时蔗糖代谢相关酶活性降低,阻碍蔗糖合成,即西瓜苗感染CGMMV导致倒瓤与其糖分的合成与代谢密切相关。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒在葫芦上的种传规律及热处理效果评价

为明确黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)在葫芦上的种传规律,以西瓜砧木葫芦种子为材料,采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(DAS-ELISA)、反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)与生物学检测相结合的方法研究葫芦种子的带毒率和传毒率的关系,并评价了干热处理对病毒的钝化效果。结果表明,DAS-ELISA灵敏度检测种子时,在感染种子研磨液∶健康种子研磨液为1∶1 000时,带毒量仍能检测出阳性,RT-PCR和DAS-ELISA两种方法均能准确检测葫芦种子的带毒情况;6个批次的葫芦种子有4个批次呈阳性,带毒率在0~100%之间,贮藏1年后的传毒率在0~5.6%之间;4个为CGMMV阳性的种子批经干热处理后,仅1株实生苗呈阳性。研究表明,CGMMV在葫芦作物上的隐性带毒现象非常普遍;种子的带毒率高而传毒率低,以表面带毒为主,且非常稳定;72℃72 h干热处理葫芦种子能有效地钝化CGMMV。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒基因组全序列分析及病害的田间调查

为明确近年来在浙江省葫芦科作物上发生的黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)基因组特征及其发生分布情况,从浙江省及上海地区的甜瓜、西瓜和瓠瓜上采集疑似样品进行RT-PCR鉴定,通过分段扩增测序的方法拼接获得基因组全序列并进行系统进化分析,利用特异性引物扩增获得CGMMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因序列,制备CGMMV CP抗血清进行Western-blot和Dot-ELISA检测。结果显示,来自甜瓜、西瓜和瓠瓜的3个CGMMV分离物基因组全序列均具有烟草花叶病毒属典型基因组结构特征,全部由6 423 nt构成;3个全序列间的核苷酸同源性高达99.11%~99.67%,编码的CP氨基酸同源性为100%。系统进化分析发现,CGMMV不同分离物形成2个进化相关群体,3个浙江的CGMMV分离物均位于第I组内,与已报道的中国CGMMV分离物和韩国CGMMV分离物亲缘性较高。Western-blot检测表明CGMMV CP抗血清可以与感病植株中的病毒发生特异性反应,可用于CGMMV鉴定;Dot-ELISA检测发现CGMMV在浙江省和上海市的葫芦科作物上普遍存在。     

重庆市萝卜芜菁花叶病毒的检测与序列分析

为明确重庆市萝卜感染芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)的情况,在重庆市巴南区、九龙坡区、北碚区等14个区县共采集了146份萝卜病毒病样品,采用酶联免疫吸附试验法(enzymelinked immunosorbent assay,ELISA)对病样进行TuMV检测,并通过PCR、克隆和测序等技术获得13个TuMV分离物CP核苷酸序列,利用软件分析重庆市TuMV CP基因序列的相似性,利用系统进化树分析CP基因遗传变异与系统进化。结果表明,共有105份样品的TuMV检测为阳性,检出率为71.9%;所得13个分离物CP基因均为864 bp,测序的13个分离物CP核苷酸相似性为89.1%~99.2%,与国内已报道的TuMV各分离物CP核苷酸相似性在88.3%~99.4%之间;所得的13个分离物均分布在basal-BR和world-B组中,在Asian-BR和basal-B组中均无分布,进一步分析发现有9个分离物属于word-B组,仅4个分离物属于basal-BR组。研究表明,TuMV在重庆市萝卜各种植区普遍发生,且word-B组为重庆市萝卜的优势毒源。     

基于全基因组序列的黄瓜绿斑驳花叶病毒重组和系统发育分析

 通过RT-PCR扩增了黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)济南分离物(CGMMV-JN)的基因组片段。序列测定结果表明CGMMV-JN基因组全长6 424核苷酸(nt),5′-和3′-UTR分别为60和176 nt,含有4个ORF,分别编码129 kDa和186 kDa复制酶相关蛋白、29 kDa移动蛋白及17.4 kDa外壳蛋白。CGMMV-JN与另外29个CGMMV分离物全基因组核苷酸序列一致率为90.0%~99.7%。重组分析发现韩国KOM(AF417243)、以色列EC(KF155231)、印度(DQ767631)和我国河北的CHB(KJ658958)4个分离物在RdRp编码区存在重组。系统发育分析结果表明,这些分离物可分成3个组。选择压力分析结果表明cp基因处于正选择,其它基因处于负选择。本文研究的结果为黄瓜绿斑驳花叶病毒的监测及防控提供了理论依据。     

抑制烟草花叶病毒(TMV)植物提取物的筛选

为开发新型植物源抗病毒剂,以抗烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)活性为指标,利用半叶枯斑法对13种常见中草药进行了抗病毒活性筛选,并对筛选到的中草药进行了抗病机理的研究。结果表明:马蓝、玉簪、鸦胆子、白薇和苦木5种中草药的30μg/mL醇提取物抗TMV活性较好,抑制率均达70.44%以上,且高于8%宁南霉素水剂1 000倍液的抗病毒活性,其中马蓝醇提取物抗病毒活性最佳,抑制率可达90.70%。对马蓝醇提取物防治烟草花叶病毒机理的研究发现,0.5μg/mL马蓝醇提取物能够保护TMV侵染的烟草原生质体细胞形态完整;经马蓝醇提取物处理后,烟草的苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶活性比清水对照组明显提高;20~50μg/mL浓度的马蓝醇提取物能明显抑制TMV病毒外壳蛋白的表达。推测马蓝醇提取物可能是通过保护植物细胞而起到抗病毒作用,可进一步开发为植物源抗病毒剂。     

烟粉虱传播的番茄褪绿病毒和番茄黄化曲叶病毒对不同番茄品种的复合侵染

为明确烟粉虱传播的番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)与番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)对不同番茄品种的复合侵染情况,于2015年11月在山东省寿光市温室内采集13个番茄品种共390份疑似发病植株叶片,对不同番茄品种的TYLCV抗性和2种病毒的复合侵染以及温室内发病番茄植株上烟粉虱成虫的带毒率进行检测。结果表明,采集的13个番茄品种经分子标记检测鉴定均为TYLCV杂合抗性;不同番茄品种ToCV与TYLCV的复合侵染率存在明显差异,大果番茄粉宴和贝瑞上复合侵染率最高可达73.3%,而樱桃番茄八喜上未检测到这2种病毒的复合侵染。此外,在发病番茄植株上采集的烟粉虱成虫体内可检测到2种病毒,其中烟粉虱ToCV带毒率为90.7%,TYLCV带毒率为80.0%,同时检测到ToCV与TYLCV的概率为71.3%。表明ToCV和TYLCV的复合侵染在山东省番茄生产中普遍发生,烟粉虱可同时携带这2种病毒并广泛传播。     

TMV侵染烟草诱导寄主产生细胞自噬

 细胞自噬(autophagy)—自体吞噬,是真核生物中一种高度保守并普遍存在的物质循环利用过程。为明确烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)侵染烟草是否引起细胞自噬,本研究利用TMV-U1和普通烟(Nicotiana tabacum cv. Blight yellow)为主要研究材料,利用透射电子显微镜观察、单丹磺酰尸胺(MDC)荧光染色技术、自噬标记分子ATG8f-ECFP荧光观察和荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分别检测TMV侵染烟草后的烟草细胞内自噬结构的形成、酸性细胞器的存在和细胞自噬相关基因(Autophagy related gene,ATG)ATG3、ATG4、ATG5、ATG6、ATG7、ATG8a、ATG18a的表达特征。结果表明,TMV侵染72 h后,在液泡边际和液泡内发现大量疑似自噬体结构。利用MDC荧光染色和ATG8f-ECFP瞬时表达技术,通过激光共聚焦显微镜观察,在TMV侵染72 h后发现点状荧光信号。TMV侵染48 h后,除ATG5外,烟草ATG3、ATG4、ATG6、ATG7、ATG8a、ATG18a表达均上调并在72 h达到顶峰。表明TMV侵染后感病烟草均可检测到细胞自噬现象,推测TMV侵染普通烟可诱导寄主产生细胞自噬反应。