稻瘟菌病毒多样性及三种新葡萄孢欧尔密病毒的分子特性研究
发布时间：2021-10-07 05:42
稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病是水稻三大病害之一,每年能使水稻产量减产至少30%。真菌病毒是一类能在真菌内自我复制的病毒,在稻瘟菌中已有一些真菌病毒的报道。多数真菌病毒在稻瘟菌中潜伏侵染,部分病毒可以引起稻瘟菌生长缓慢、致病力衰退等症状,该类病毒具有生防潜力,也可以用于探究真菌病毒与寄主分子互作机理;此外,明确稻瘟菌中病毒的分子特性也有助于研究病毒的进化,丰富病毒种类。本研究主要以分离的稻瘟病菌为研究材料,采用宏病毒组测序技术,分析稻瘟菌病毒多样性,进而克隆了三个葡萄孢欧尔密病毒全长c DNA序列,分析了其分子特性及对寄主的影响,具体研究结果如下:宏病毒组测序分析稻瘟菌病毒多样性。实验室前期积累了丰富的稻瘟菌材料,以采集自湖北宜昌市和黑龙江省多地的水稻叶瘟病斑为材料,通过单分生孢子分离,获得650株纯化的稻瘟菌菌株;采用宏病毒组深度测序技术对稻瘟菌中病毒种类初步分析。测序总数据量8 G,去除低质量的序列与稻瘟菌序列后,将序列拼接获得单一的contig,通过BLASTx程序比对病毒数据库,最终发现650株稻瘟菌菌株中有13种真菌病毒,其中新病毒8个。根据核酸类...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
病毒序列RT-PCR验证Fig.2.2DetectionofvirusessequencesbyRT-PCR
华中农业大学2020届硕士研究生学位（毕业）论文18病毒一样只有一条编码RdRp的ORF（HillmanandCai2013）。该科病毒划分为两个属：线粒体病毒属（Mitovirus）和裸露RNA病毒属（Narnavirus），线粒体病毒能利用寄主的线粒体细胞器中的遗传物质进行复制，因此存在于寄主线粒体。本研究发现1条长为2465bp的Contig96，序列编码一个完整的RdRp，与Aspergillusfumigatusnarnavirus1较为相似，RdRp相似度为22%，将这条序列命名为MagnaportheoryzaeNarnavirus1（MONV1）。Aspergillusfumigatusnarnavirus1在分类上属于unclassifiednarnavirus，从图2.3可以发现MONV1在进化关系上与Narnaviridae和Botourmiaviridae病毒仍有较大的差异，建议为一个新的科。图2.3Botourmiaviridae与Narnaviridae病毒RdRp构建的系统进化树该系统发育树采用邻接法（NJ）构建，带有红色圆心标记的病毒是本研究报道的病毒。病毒名称后面是蛋白质序列号，左下角标尺表示0.2个氨基酸长度的遗传距离，该进化树已进行1000次自举。Fig.2.3PhylogeneticanalysisofRdRpsofvirusesinBotourmiaviridaeandNarnaviridaeThisphylogenetictreewasconstructedbyneighbor-joining(NJ)method.Thebootstrapvalueswerecalculatedwith1000replicatesandshownnexttothebranches.Thevirusesmarkedwithreddotsrepresentedvirusesreportedinthisstudy.Theaccessionnumbersfollowmycovirusnames.Thescalebarattheleftcornerrepresents0.2aalengthofgeneticdistance.
华中农业大学2020届硕士研究生学位（毕业）论文20图2.5Contig53和HbRLV-4序列示意图Fig.2.5SchematicdiagramofContig53andHbRLV-42.6Partitiviridae病毒分析Partitiviridae目前有5个属，分别为Alphapartitivirus、BetapartitivirusCryspovirus、Gammapartitivirus和Deltapartitivirus。它是一种含有两个双链RNA片段的线性双链RNA病毒，一个编码RdRp，另一个编码CP。各片段的长度大小在1.4-3.0kb间，总长度在4kb左右。测序结果显示有一条长为1305bp的Contig320与NR数据库中的Verticilliumdahliaepartitivirus1编码的CP相似度较高，为75%，覆盖度100%，在稻瘟菌中目前已经报道3个双分病毒，分别是MOPV1、MOPV2和MOPV3，因此将其命名为Magnaportheoryzaepartitivirus4（MOPV4）。对编码CP蛋白的氨基酸序列进行进化树分析（图2.6），发现该病毒属于双分病毒科的Gammapartitivirus属，与MOPV3相似度为61.3%，与MOPV1和MOPV2相似度低于20%，因此未出现在进化树中。本数据还检测到Contig295和Contig180，长度分别为1376bp和1726bp，都包含一个完整的RdRp，与MOPV1和MOPV2相似度都为100%，可以说明这两条Contig分别是MOPV1和MOPV2。目前，MOPV1和MOPV3未有任何对寄主产生影响的报道，但陈伟博等对MOPV2的研究发现该病毒能减少寄主菌株产孢，进而减弱寄主致病力（陈伟博等2017）。因此推测MOPV4可能同样具有类似的生物学特性，可以作为潜在的生防资源。
本文编号：3421463
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
病毒序列RT-PCR验证Fig.2.2DetectionofvirusessequencesbyRT-PCR
华中农业大学2020届硕士研究生学位（毕业）论文18病毒一样只有一条编码RdRp的ORF（HillmanandCai2013）。该科病毒划分为两个属：线粒体病毒属（Mitovirus）和裸露RNA病毒属（Narnavirus），线粒体病毒能利用寄主的线粒体细胞器中的遗传物质进行复制，因此存在于寄主线粒体。本研究发现1条长为2465bp的Contig96，序列编码一个完整的RdRp，与Aspergillusfumigatusnarnavirus1较为相似，RdRp相似度为22%，将这条序列命名为MagnaportheoryzaeNarnavirus1（MONV1）。Aspergillusfumigatusnarnavirus1在分类上属于unclassifiednarnavirus，从图2.3可以发现MONV1在进化关系上与Narnaviridae和Botourmiaviridae病毒仍有较大的差异，建议为一个新的科。图2.3Botourmiaviridae与Narnaviridae病毒RdRp构建的系统进化树该系统发育树采用邻接法（NJ）构建，带有红色圆心标记的病毒是本研究报道的病毒。病毒名称后面是蛋白质序列号，左下角标尺表示0.2个氨基酸长度的遗传距离，该进化树已进行1000次自举。Fig.2.3PhylogeneticanalysisofRdRpsofvirusesinBotourmiaviridaeandNarnaviridaeThisphylogenetictreewasconstructedbyneighbor-joining(NJ)method.Thebootstrapvalueswerecalculatedwith1000replicatesandshownnexttothebranches.Thevirusesmarkedwithreddotsrepresentedvirusesreportedinthisstudy.Theaccessionnumbersfollowmycovirusnames.Thescalebarattheleftcornerrepresents0.2aalengthofgeneticdistance.
华中农业大学2020届硕士研究生学位（毕业）论文20图2.5Contig53和HbRLV-4序列示意图Fig.2.5SchematicdiagramofContig53andHbRLV-42.6Partitiviridae病毒分析Partitiviridae目前有5个属，分别为Alphapartitivirus、BetapartitivirusCryspovirus、Gammapartitivirus和Deltapartitivirus。它是一种含有两个双链RNA片段的线性双链RNA病毒，一个编码RdRp，另一个编码CP。各片段的长度大小在1.4-3.0kb间，总长度在4kb左右。测序结果显示有一条长为1305bp的Contig320与NR数据库中的Verticilliumdahliaepartitivirus1编码的CP相似度较高，为75%，覆盖度100%，在稻瘟菌中目前已经报道3个双分病毒，分别是MOPV1、MOPV2和MOPV3，因此将其命名为Magnaportheoryzaepartitivirus4（MOPV4）。对编码CP蛋白的氨基酸序列进行进化树分析（图2.6），发现该病毒属于双分病毒科的Gammapartitivirus属，与MOPV3相似度为61.3%，与MOPV1和MOPV2相似度低于20%，因此未出现在进化树中。本数据还检测到Contig295和Contig180，长度分别为1376bp和1726bp，都包含一个完整的RdRp，与MOPV1和MOPV2相似度都为100%，可以说明这两条Contig分别是MOPV1和MOPV2。目前，MOPV1和MOPV3未有任何对寄主产生影响的报道，但陈伟博等对MOPV2的研究发现该病毒能减少寄主菌株产孢，进而减弱寄主致病力（陈伟博等2017）。因此推测MOPV4可能同样具有类似的生物学特性，可以作为潜在的生防资源。
本文编号：3421463
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