核盘菌病毒多样性及两个新型RNA病毒分子特性分析
本文关键词:核盘菌病毒多样性及两个新型RNA病毒分子特性分析
【摘要】:核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一种重要的植物病原真菌,具有广泛的地理分布和多样化的寄主范围。真菌病毒可以引起植物病原真菌的弱毒特性,具有防治植物真菌病害的潜力。核盘菌中存在丰富的病毒资源,利用弱毒相关病毒防治核盘菌,是菌核病新的潜在生物防治策略之一。本研究通过筛选核盘菌异常菌株,利用高通量测序等技术对核盘菌携带病毒多样性进行分析,获得了以下研究结果。对采集自湖南省、黑龙江省和内蒙古自治区的1800份核盘菌菌核进行纯培养,筛选获得菌落形态异常的菌株125株。生物学测定结果显示筛选的大部分菌株生长速度缓慢,致病力出现不同程度的衰退。高通量测序分析表明125株异常菌株中携带的病毒种类丰富,且多数为未曾报道或分类地位不确定的新病毒。病毒核酸类型有正单链RNA(+ssRNA)病毒、负单链RNA(-ssRNA)病毒、双链RNA(dsRNA)病毒、单链DNA(ss DNA)病毒,其中ss RNA病毒占80%,dsRNA病毒占18%。除裸露病毒科病毒外,共获得78个病毒单一序列信息,隶属于19个已知病毒科和未分类病毒科。菌株230气生菌丝发达,不产生菌核,油菜叶片上不形成病斑,是一株典型弱毒菌株。从中发现了一个新的多股负义链RNA病毒,命名为Sclerotinia sclerotiorum Mirafiore lettuce virus like(SsMi LV)。SsMi LV-RNA1基因组为7832 nt,包含两个推定的开放阅读框(open reading frame,ORF),ORF2编码一个分子量为269KD的假定蛋白,该假定蛋白具有RdRp保守结构域。系统发育分析表明该病毒是蛇形病毒科的新成员,但在遗传进化上与已报道的蛇形病毒科(Ophioviridae)病毒存在一定遗传距离,与真菌立枯丝核菌中发现的真菌病毒聚成一簇。据此研究结果,建议将蛇形病毒科分成两个不同的属,一个寄主为植物,另一个寄主为真菌,以便更好地区分不同病毒的特点。弱毒菌株767生长速度缓慢,产生黄色色素,不形成菌核,致病力丧失。初步研究发现菌株767含有一种新型RNA病毒,命名为Sclerotinia sclerotiorum Norovirus(SsNorV),其RdRp与Bat norovirus具有24%相似性。SsNorV的基因组为11024 nt,编码两个ORF,含有一个RdRp保守结构域。系统发育分析显示该病毒与星状病毒科聚成一簇,但独立形成一支,建议以该病毒为模式种建立一个新的病毒属。SsMiLV和SsNorV可以通过菌丝接触进行水平传播,但SsMiLV仅可以传播到菌株1980中,且传播效率很低仅为5%;而SsNorV可以传播至Ep-1PNA367和1980中,且传播效率较高为75%。
【关键词】:核盘菌 真菌病毒 高通量测序 真菌病毒多样
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S432.44;S476
【目录】:
- 摘要7-9
- Abstract9-11
- 缩略词表11-12
- 第一章 文献综述12-25
- 1 核盘菌危害及防治12-14
- 1.1 核盘菌与菌核病12
- 1.2 作物菌核病的防治12-14
- 2 真菌病毒的研究进展14-24
- 2.1 真菌病毒的分类14-19
- 2.1.1 真菌双链RNA病毒概述14-16
- 2.1.2 真菌正单链RNA病毒概述16-18
- 2.1.3 真菌负单链RNA病毒18
- 2.1.4 真菌DNA病毒18-19
- 2.1.5 未分类病毒19
- 2.2 核盘菌中已报道的病毒19-22
- 2.3 高通量测序技术与病毒资源挖掘22
- 2.4 蛇形病毒科22
- 2.5 真菌病毒与寄主互作22-23
- 2.6 真菌病毒与生物防治23-24
- 3 本研究的目的与意义24-25
- 第二章 核盘菌病毒多样性分析25-40
- 1 材料与方法25-27
- 1.1 材料和培养基25-26
- 1.1.1 材料25
- 1.1.2 培养基25
- 1.1.3 供试植物25-26
- 1.2 方法26-27
- 1.2.1 核盘菌菌株的分离26
- 1.2.2 菌落形态观察26
- 1.2.3 生长速度测定26
- 1.2.4 致病力测定26
- 1.2.5 菌株总RNA的提取26-27
- 1.2.6 高通量测序27
- 1.2.7 序列分析27
- 2.结果与分析27-38
- 2.1 异常菌株筛选及菌落形态27-29
- 2.2 生长速度测定29
- 2.3 致病力测定29-30
- 2.4. 菌株总RNA提取及质量检测30-31
- 2.5 高通量测序结果分析31-38
- 3. 讨论38-40
- 第三章 核盘菌菌株230中真菌病毒的全长cDNA克隆及生物学特性研究40-53
- 1 材料与方法40-45
- 1.1 材料40-42
- 1.1.1 菌株40
- 1.1.2 培养基40-41
- 1.1.3 试剂及药品41-42
- 1.1.4 载体与引物42
- 1.1.5 仪器与设备42
- 1.2 方法42-45
- 1.2.1 菌丝培养和收集42
- 1.2.2 菌株230中dsRNA的提取42-43
- 1.2.3 菌株230总RNA提取及反转录43
- 1.2.4 病毒的cDNA序列克隆策略43-45
- 1.2.5 序列拼接及分析45
- 1.2.6 病毒在不同菌株间的水平传播45
- 2 结果与分析45-51
- 2.1 菌株230中含有负单链RNA病毒45-46
- 2.2 菌株230菌落异常46
- 2.3 菌株230生长缓慢46
- 2.4 致病力测定46-47
- 2.5 SsMiLV全长cDNA克隆与序列分析47-50
- 2.6 SsMiLV的水平传播特性50-51
- 3 结论与讨论51-53
- 第四章 核盘菌菌株767中真菌病毒的全长cDNA克隆及生物学特性研究53-61
- 1.材料与方法53-54
- 1.1 材料53
- 1.1.1 菌株53
- 1.2 方法53-54
- 1.2.1 菌丝培养和收集53
- 1.2.2 菌株767中dsRNA的提取53
- 1.2.3 菌株767总RNA提取及反转录53
- 1.2.4 病毒的cDNA序列克隆策略53
- 1.2.5 序列拼接及分析53-54
- 1.2.6 病毒在不同菌株间的水平传播54
- 2.结果与分析54-59
- 2.1 菌株767中含有新型RNA病毒54-55
- 2.2 菌株767菌落异常55
- 2.3 菌株767生长缓慢55
- 2.4 致病力测定55-56
- 2.5 SsNorV全长cDNA克隆与序列分析56-59
- 2.6 SsNorV的水平传播特性59
- 3.讨论59-61
- 结论与展望61-63
- 1 结论61-62
- 2 前景与展望62-63
- 附录63-65
- 参考文献65-74
- 致谢74
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