白草花葉病毒種群遺傳結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、玉米矮花葉病是世界上廣泛分布的危害玉米生產(chǎn)的病毒病害。引起我國(guó)玉米上矮花葉病的毒原為甘蔗花葉病毒(Sugarcane mosaic virus，SCMV)和白草花葉病毒(Pennisetum mosaic virus，PenMV)。其中關(guān)于SCMV在我國(guó)發(fā)生的報(bào)道較多，而關(guān)于PenMV的報(bào)道較少。
　　 2010和2011年我們從黃淮海地區(qū)5省11地市采集表現(xiàn)矮花葉癥狀的樣品，利用RT-PCR從19個(gè)樣品中檢測(cè)到PenMV，其中

2、河北承德玉米樣品8個(gè)，山西安澤玉米樣品9個(gè)、高粱樣品2個(gè)。經(jīng)過5次RT-PCR的擴(kuò)增和5'-RACE擴(kuò)增，獲得了19個(gè)PenMV分離物的全基因組序列。
　　 除了poly(A)尾外，這19個(gè)PenMV分離物基因組序列均為9613個(gè)核苷酸(nt)，其中5’非翻譯區(qū)(UTR)和3’-UTR分別為183nt和241nt，中間為9189nt的開放閱讀框(ORF)。這些PenMV分離物推定的多聚蛋白水解位點(diǎn)基本一致，只有兩個(gè)位點(diǎn)差異顯著：

3、承德分離物P3/6K1推定的的水解位點(diǎn)為E/G，而山西分離物的水解位點(diǎn)為E/H；承德分離物NIa-Pro/NIb推定的的水解位點(diǎn)為Q/A，而山西分離物的水解位點(diǎn)為Q/G。PenMV編碼的多聚蛋白中包含馬鈴薯Y病毒屬病毒一些重要的保守基序。
　　 PenMV不同分離物P1基因的一致率最低，核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分別為70.0％～98.1％和70.0%～96.7％；PIPO基因的一致率最高，核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率

4、分別為和95.5％～100％和93.9%～100％。全基因組的核苷酸一致率為84.0%～99.5％，推定的多聚蛋白的氨基酸一致率為93.2%～99.5％。CP基因的核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分別為89.9%～100％和97.0％～100％。
　　 PenMV存在普遍的重組，在承德分離物中尤其普遍，P1基因和CI-6K2基因是重組的熱點(diǎn)區(qū)域。在根據(jù)全基因組核苷酸序列和多聚蛋白氨基酸序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹中，所有的PenMV分離

5、物分成了和地理來源相關(guān)的承德組(CD)和山西組(SX)，在用6K1、P1、VPg基因序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹時(shí)也有類似的樹型，但根據(jù)其它基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹則呈現(xiàn)出更多的分枝。
　　 PenMV各基因的核苷酸多樣性值在0.028～0.249之間，P1基因的核苷酸多樣性值最大，PIPO基因的值最小。PenMV所有的編碼基因中，只有CP基因的選擇壓力dN/dS值大于1，處于正向選擇，其他基因的dN/dS值都小于1，處于負(fù)向(純化)選擇

6、。承德組和山西組分離物間的Ks*、Kst*值都是顯著的，并且Snn為1或非常接近1，說明種群之間存在高度的遺傳分化。大多數(shù)基因的FST值大于0.33，表示PenMV種群之間基因交流不頻繁。種群中性檢測(cè)中，根據(jù)不同基因分析得到的Tajima's D值、Fu&Li's D、Fu&Li's F值和Fu's Fs值大都為負(fù)值，說明PenMV種群的多態(tài)性較低，可能處于一種擴(kuò)張的狀態(tài)。承德組和山西組分離物不同基因核苷酸錯(cuò)配分布圖的變化曲線均呈鋸齒狀

7、不平滑多峰，說明PenMV在山西和河北承德地區(qū)可能是長(zhǎng)期存在的，并處于一種平衡狀態(tài)。
　　 將PenMV分離物CD2和CD9摩擦接種17個(gè)玉米品種，4周后部分品種開始表現(xiàn)癥狀，引起系統(tǒng)褪綠和花葉。CD2可侵染登海3號(hào)(發(fā)病率14.3％)、登海6213(19.0％)和農(nóng)華101(28.6％)，CD9只侵染登海6213，發(fā)病率僅為8.7％。RT-PCR檢測(cè)，魯玉850、蠡玉35、承玉10號(hào)、魯單9032和振杰3號(hào)5個(gè)品種有隱癥帶毒的