水稻条纹病毒胁迫下的水稻蛋白质组学

 采用双向电泳联用MOLDI-TOF-TOF质谱对水稻感病品种武育粳3号和抗病品种KT95-418感染水稻条纹病毒（Rice stripe virus,RSV）前后的叶片进行蛋白质组学分析。结果显示,RSV基因组编码的病害特异蛋白（disease specific protein,SP）在武育粳3号中的积累量明显高于KT95-418中。其他25个蛋白经质谱成功鉴定,包括RSV NS2蛋白,寄主中与光合作用、细胞氧化还原状态和离子平衡状态及蛋白的合成、转运与翻译后修饰等相关的蛋白。对这些差异表达的蛋白与水稻感、抗病的作用进行了分析。     

首届中国植物保护学会科学技术奖获奖成果介绍 水稻条纹叶枯病与传毒媒介灰飞虱发生规律、监测预警与持续控制技术研究（一等奖）

首次测定了浙北地区近年暴发的水稻病毒病病原基因组全序列,明确该病害由水稻条纹叶枯病毒（RSV）引起;在RSV pcl蛋白的RdRp特征性区域内发现3个酶活性位点及其N-端存在一个OUT一结构域,在RSV及同属病毒基因组中发现一个保守并能形成茎环结构的新基序;建立了双抗夹心ELISA和RT—PCR方法,用于RSV及单头灰飞虱带毒率的快速检测和诊断;探明了RSV与灰飞虱田闻发生消长规律、暴发成灾成因,发现千金子和白顶早熟禾分别为RSV和灰飞虱新寄主;发明了具有自主知识产权的灰飞虱发生监测和采集仪器多项,     

水稻条纹病毒病害特异性蛋白基因克隆及其与纤细病毒属成员的亲缘关系分析

由水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)引起的水稻条纹叶枯病于20世纪初始发于日本关中一带,1963年在我国苏、浙、沪一带首次爆发成灾,现已扩展蔓延到全国18个省、市、自治区的水稻种植区。从2000年该病害在江苏、河南等地再次爆发成灾,发病面积达50％以上,严重制约了当地的稻米生产,已成为该地区水稻主要病害之一。 RSV是纤细病毒属(Tenuivirus)的代表种,其 RNA4编码的病害特异性蛋白(disease specific pro- tein,SP)在病叶的积累量与病害症状的严重度存在密切的关系。本文对发生于云南和江苏不同稻区的RSV的SP基因进行了分子克隆和序列比较分析,并对纤细病毒属6种病毒之间的亲缘关系进行了分析。     

水稻条纹病毒中国分离物和日本分离物RNA1片段序列比较

 首次测定了我国水稻条纹叶枯病常年流行区的云南楚雄(CX)及病害暴发区的江苏洪泽(HZ)的RSV 2个分离物RNA1片段的全长序列,这2个分离物RNA1片段的全长序列均为8970 nts。同源性分析结果表明,HZ与日本T分离物的亲缘关系较CX与T分离物的亲缘关系更为接近。通过对纤细病毒属病毒RNA1编码的依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)氨基酸序列分析的结果表明,该蛋白除了具有RNA聚合酶特征的基元序列结构外,还存在mRNA的转录过程中所采取的加帽起始机制的保守性结构域位点,这表明,纤细病毒属病毒和布尼安病毒科病毒及甲型流感病毒一样,都是采取加帽起始机制进行转录的。     

水稻条纹病毒单克隆抗体的制备及检测应用

 用水稻条纹病毒(RSV)免疫的BALB/c小鼠脾细胞与SP2/0鼠骨髓瘤细胞融合,经筛选克隆,获得4株能稳定传代且分泌抗RSV单克隆抗体的杂交瘤细胞。各株单抗腹水的ELISA效价均在1:80000~1:5120000之间。Westernblot分析表明,4株单抗均与RSV的35kDa的外壳蛋白亚基有特异反应。建立了间接ELISA测定RSV的方法,4株单抗检测病汁液的稀释度能达到2560倍以上,与其它病毒无交叉反应。对江苏省部分县市的大田灰飞虱带毒率进行检测,结果显示灰飞虱的带毒率为12.5%~41.5%     

水稻矮缩病毒基因组及毒粒三维结构的研究进展

水稻矮缩病毒(Rice dwarf virus,RDV)为双层壳、二十面体的双链RNA病毒,是水稻的重要病原物之一.文中比较了RDV中国福建分离物与日本分离物基因组各片段核苷酸序列的相似性,发现RDV两个不同分离物基因组相应片段的相似性均在92%以上,最高可达96%;分析了相应基因组片段编码的结构蛋白P1、P2、P3、P5、P7、P8及以前一直被认为是非结构蛋白的P9和非结构蛋白Pns4、Pns6、Pns10 、Pns11和Pns12在RDV复制、组装过程中的功能;回顾了RDV粒子三维结构的研究概况,对RDV粒子内、外层衣壳的晶体学结构作了较详细的描述;简要介绍了RDV复制与组装的机制,发现核心蛋白与dsRNA间相互作用成为一个单元是病毒RNA的分拣及包装到病毒粒子核心内的可能机制.同时,指出基于PDR的植物抗病毒基因工程在水稻矮缩病毒防治上的可能性.     

水稻条纹病毒对介体灰飞虱生长发育相关基因转录水平的影响

由水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)引起的水稻条纹叶枯病是我国粳稻产区的一种毁灭性病毒病害。RSV主要由半翅目昆虫灰飞虱(Laodelphax striatellus)以持久增殖型方式传播,与无毒灰飞虱相比,带毒灰飞虱五龄和整个若虫阶段的发育历期缩短,最终羽化的成虫数减少。为了从分子上揭示RSV对灰飞虱生长发育的影响,本文研究了RSV对灰飞虱生长发育相关基因转录水平的影响。将灰飞虱转录组拼接后建立本地数据库,根据黑腹果蝇生长发育基因序列比对出10种灰飞虱同源基因序列,设计特异引物,通过RT-q PCR方法分别对带毒和无毒灰飞虱体内这10种基因的转录水平进行检测。结果显示,在RSV的影响下,8种基因的转录发生显著变化,其中2种蛋白质转录被激活,6种蛋白质受到抑制。动力蛋白和钠钾转移ATP酶转录水平的变化可能影响灰飞虱神经系统发育,造成昆虫行为异常;桩蛋白转录下降会影响翅的发育;与细胞骨架相关的5种蛋白质转录也受到了RSV抑制,可能影响灰飞虱羽化过程。对生长发育基因转录水平的初步探究为更好地理解RSV与灰飞虱的互作奠定了基础。     

水稻病毒与检疫问题

水稻病毒及其所致病害能给水稻生产造成十分严重甚至是毁灭性的损失。目前国际确认的15种水稻病毒,因其传播方式、传病特性、粒体形态结构和基因组片段以及血清学反应和致病特征不同,而分属于下列9个组群:(1)植物呼肠弧病毒组(Plant reovirus group),有水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarfvirus)、水稻簇矮病毒(Rice bunchy stunt     

我国北方稻区水稻条纹病毒分子变异和水稻品种抗病性分析

为了明确我国北方稻区水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)群体的分子变异和水稻品种的抗性情况,测定了2004年和2005年从我国6省9个地区采集的34个RSV分离物的外壳蛋白(coat protein,CP)基因的序列,并对其进行了分析,同时用强致病性江苏分离物(RSV-JS)对河南、安徽、山东、河北等省的25个推广品种进行了抗性研究。结果表明,供试RSV分离物间的核苷酸序列一致性和氨基酸序列的一致性分别在93.9%～100%和96.3%～100.0%之间。根据CP基因核苷酸序列一致性,所有分离物可以分为2组。云南4个分离物为一组,其余为一组。在第2组中各分离物CP基因的核苷酸序列和氨基酸序列的一致性与地域无必然联系。且在2年之内,RSVCP基因变异不大。抗病性鉴定表明同一分离物在不同水稻品种上表现不同症状。表现高抗(HR)的品种占供试品种的24%;60%以上的品种表现为感病,且不同水稻品种上表现不同症状。因此,我国北方稻区RSV的CP基因非常保守,但同一分离物在不同水稻品种上可能表现不同症状,不同水稻品种对RSV抗性有显著差异。这些结果为我国北方稻区水稻条纹叶枯病防治和抗病毒基因工程提供了理论依据。     

水稻条纹病毒不同地区分离物的致病性研究

 利用36个粳稻品种对来自江苏、云南、河北、山东等地的22个水稻条纹病毒(RSV)分离物进行致病性测定,根据各分离物在36个品种上的平均发病率,将参试分离物划分为HV、SH、MV、SL和LV 5个致病类型,致病力强弱为HV > SH > MV > SL > LV,其中MV和SL型占77%,表明RSV对粳稻的致病力中等偏弱。各致病型在地区间和年度间呈随机分布状态,暗示自然条件下特定地区的RSV为混合致病群。根据致病性测定结果同时将36个粳稻品种划分为免疫、抗、中抗、中感、感和高感6个抗感类型,其中中感和感病类型占70%,无高感和免疫类型,显示粳稻对RSV比较敏感但有一定程度的耐受性。根据试验结果筛选出11个具有鉴别能力的水稻品种,可对RSV分离物进行致病型鉴定。研究发现部分抗病品种对一些分离物表现为中抗~中感类型,接种量加大时可转为感病类型,由此提示各地在应用抗病品种防治水稻条纹叶枯病时应根据当地RSV致病型的差异,针对性地选用抗病品种,当灰飞虱超量发生时需及时做好治虫控病工作,并随时监测当地RSV致病型的变化,警惕品种抗性丧失。     

沿黄稻区水稻品种对水稻条纹叶枯病抗性评价

2007年和2008年在田间自然发病条件下, 鉴定了河南省沿黄稻区25个主要推广品种、育种高代品系对水稻条纹叶枯病的抗性。结果表明,在两个年份均表现为抗病的有5个粳稻（5/17）、3个籼稻（3/3）和2个旱稻（2/5）品种;但有4个品种（4/25）表现不一致。2007年17个粳稻品种中的11个表现为感病或中感（64.70%）,5个旱稻品种中2个表现感病或中感（40％）。2008年17个品种中有10个表现为感病或中感（58.80%）,5个旱稻品种中3个表现为感病或中感（60％）。 2008年对25个品种的病情变化和田间灰飞虱种群动态的调查结果表明,抗、感品种间的病情变化具有明显的差异,不同水稻品种间灰飞虱的虫口数量也具有显著的差异,但品种对水稻条纹叶枯病的抗性程度和灰飞虱的虫口数量并不完全一致。     

水稻条纹病毒胁迫下抗、感病水稻品种胼胝质的沉积

为进一步探讨脱落酸(abscisic acid,ABA)在水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)与水稻互作中的作用,采用徒手切片法及苯胺蓝荧光染色技术研究RSV胁迫对抗、感水稻品种叶片中胼胝质沉积的影响.在RSV胁迫下,感病水稻叶片组织中胼胝质的荧光强度与健株无显著差异;而抗病水稻叶片组织中胼胝质的荧光强度却较健株明显增强,其中,大维管束中的维管束鞘内层厚壁细胞、木质部和韧皮部以及维管束鞘延伸的厚壁组织、小维管束、表皮细胞以及叶肉细胞均有较强的胼胝质荧光出现;且抗病水稻中的胼胝质荧光强度强于感病水稻.这说明水稻品种的抗性与胼胝质的沉积有关,ABA参与了RSV与水稻的互作,增强了水稻抗RSV的作用.     

江苏省水稻条纹叶枯病上升原因及防治对策

分析了江苏省近年来水稻条纹叶枯病的上升原因,主要与感病品种面积扩大,灰飞虱发生量逐年加大等因素有关。在此基础上,结合本省各地防治实践,初步提出了控制条纹叶枯病综合防治措施,即坚持以“治虫防病”为主,结合推广有效农业措施,如种植抗性品种,以及肥床旱育、小苗抛栽等有利于推迟播期,避开灰飞虱迁移传毒高峰的轻型栽培技术。     

A systematic review of southern rice black-streaked dwarf virus in the age of omics

Southern rice black-streaked dwarf virus (SRBSDV) is one of the most damaging rice viruses. The virus decreases rice quality and yield, and poses a serious threat to food security. From this perspective, this review performed a survey of published studies in recent years to understand the current status of SRBSDV and white-backed planthopper (WBPH, Sogatella furcifera) transmission processes in rice. Recent studies have shown that the interactions between viral virulence proteins and rice susceptibility factors shape the transmission of SRBSDV. Moreover, the transmission of SRBSDV is influenced by the interactions between viral virulence proteins and S. furcifera susceptibility factors. This review focused on the molecular mechanisms of key genes or proteins associated with SRBSDV infection in rice via the S. furcifera vector, and the host defense response mechanisms against viral infection. A sustainable control strategy using RNAi was summarized to address this pest. Finally, we also present a model for screening anti-SRBSDV inhibitors using viral proteins as targets. © 2023 Society of Chemical Industry.     

一种适合水稻农杆菌转化的RNAi载体的构建和潮霉素对水稻转化的影响

以感染水稻条纹病毒(RSV)水稻叶片的总RNA为模板,利用RT-PCR扩增出了RSV的CP基因。分别将正反向的CP基因连接到载体pMCG161,再将此载体和pCAMBIA1301载体同时双酶切,产物回收后连接,成功构建了适合农杆菌介导的水稻转化RNAi载体。在农杆菌水稻转化过程中,比较了分化阶段是否加潮霉素对愈伤组织分化的影响,结果表明,分化阶段去除潮霉素的筛选可以提高愈伤组织的分化程度但同时降低获得水稻植株的阳性率。     

酶联免疫吸附试验检测水稻条纹叶枯病介体昆虫带毒率

本文分两部分。第一部分概述了抗病品种在重病地上连作5年抗性变异测试结果,对山东省各地代表菌系抗性鉴定结果以及全国抗病品种区试中在各地的抗性表现,提出棉花抗枯萎病品种抗性比较稳定,适应性较广。第二部分介绍了病原茵致病力变异研究结果,提出棉花枯萎病菌群体致病力变异是相当缓慢的。