甘蔗杆状病毒群体的分子遗传变异及进化机制

发布时间：2017-01-19 12:32

  本文关键词：花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子在转基因棉花中的表达，，由笔耕文化传播整理发布。

《福建农林大学》 2016年

甘蔗杆状病毒群体的分子遗传变异及进化机制

孙生仁  

【摘要】：甘蔗杆状病毒(Sugarcane bacilliform virus, SCBV)是花椰菜花叶病毒科Caulimoviridae杆状DNA病毒属Badnaviru s的成员之一,也是危害甘蔗的主要病原,严重影响甘蔗的产量和品质。为了弄清我国蔗区SCBV分离物的遗传多样性、分子进化机制和群体遗传结构,本研究根据SCBV病毒RT/RNase H基因序列设计了1对新的检测引物SCBV-F和SCBV-R,对310份供试的甘蔗样品进行SCBV检测,其中280份来自中国的6个省(自治区),25份来自美国的3个州和5份来自澳大利亚的昆士兰州,PCR检测结果共有94份甘蔗样品呈阳性,检出率为30.3%。我国6个蔗区甘蔗样品均有检测到SCBV。PCR产物经克隆和测序后,共获得122条SCBV片段序列,这表明同一样品存在不同的SCBV分离物序列。连同已报道的45条相应序列,利用邻接法构建系统进化树,结果表明可将全球SCBV序列分成18个亚组,即SCBV-A至SCBV-R,其中, SCBV-N、SCBV-O、SCBV-P、SCBV-Q和SCBV-R为本研究新发现的株系(基因型)。我国蔗区存在8种基因型(SCBV-G、SCBV-H、SCBV-L、 SCBV-N、SCBV-O、SCBV-P、SCBV-Q 和 SCBV-R),以 SCBV-Q和SCBV-R基因型为主,不同SCBV基因型之间存在混合侵染现象。对SCBV序列进行遗传分化(Snn和Z*)和基因流(Fst)分析,结果表明国际间或国内不同省(自治区)SCBV分离物群体问不存在频繁的基因流,遗传分化明显,呈高度的遗传多样性。通过PCR和反向PCR技术克隆获得两条SCBV中国分离物全基因组序列,分别命名为SCBV-CHN1和 SCBV-CHN2,基因组大小分别为7764 bp和7629 bp。这两个中国分离物基因组结构与杆状DNA病毒类似,均含有三个开放阅读框(ORFs),但在P2和P3蛋白的翻译上存在不同程度的移码翻译。基于全基因组、不同ORFs和RT/RNase H序列的系统进化分析,将SCBV-CHN1、SCBV-CHN2和10条已公布的SCBV分离物分成9个组群。其中,SCBV-CHN1与SCBV-BB的亲缘关系最近,划分在SCBV-H组,SCBV-CHN2划分在SCBV-G组。SCBV-CHN1　和 SCBV-CHN2之间全基因组和RT/ RNase H序列的核苷酸一致性分别为70.2%和80.8%,遗传距离分别为0.32和0.22。重组分析发现SCBV存在种间和种内的遗传重组现象,SCBV-CHN1 和SCBV-CHN2是两个重组分离物,其重组区域分别发生在ORF3的N-端和C-端以及IGR和ORF1,表明遗传重组是SCBV进化的主要动力之一综上所述,本研究率先从RT/RNase H基因及基因组水平揭示我国SCBV分离物的遗传变异、分子进化动力和群体遗传结构,这些研究结果进一步丰富了全球SCBV遗传多样性的分子生物学信息,也为我国甘蔗杆状病毒病的生态防控和抗病分子育种提供依据。

【关键词】：
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S435.661
【目录】：

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