黄瓜绿斑驳花叶病毒四个分离物生物学特性及基因差异分析

发布时间：2017-12-19 06:35

  本文关键词：黄瓜绿斑驳花叶病毒四个分离物生物学特性及基因差异分析

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【摘要】：黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)自 1935 年报道以来,对世界农业生产造成了严重危害,我国于2007年列为进境检验检疫性有害生物。为了更有效的对其进行防治、揭示其致病机理,本文对来自不同地区黄瓜和西瓜上的CGMMV进行了生物学特性、基因序列差异及系统进化分析。取得了如下研究结果:1.对来自辽宁、浙江,山东和湖南4个地区的CGMMV分离物进行了生物学特性比较:寄主范围测定结果显示在接种的3科12种植物中,四个分离物仅在冬瓜、丝瓜上症状表现不同。CGMMV-LN和CGMMV-SD侵染冬瓜表现为黄斑,CGMMV-ZJ侵染冬瓜表现系统花叶,而CGMMV-HN则侵染不显症;在丝瓜上CGMMV-LN和CGMMV-HN表现系统花叶并带有黄斑,CGMMV-SD表现系统花叶,而CGMMV-ZJ只表现黄斑。体外稳定性测定结果表明,四个分离物无明显差异,致死温度为95-100℃,稀释限点为10-7-10-8,体外存活期为126d。致病性差异研究表明:四个分离物在不同黄瓜品种上致病力不同,CGMMV-ZJ致病力最强,其次是CGMMV-SD和CGMMV-LN,CGMMV-HN致病力最弱;田间试验以CGMMV四个分离物侵染西瓜观察引起西瓜果实倒瓤情况,结果表明,四个分离物引起果实倒瓤的时间和严重度不同,CGMMV-ZJ的致病力较其他三个分离物强。CGMMV-ZJ侵染的西瓜果实在授粉后14d最先表现出轻微发红的水渍状,而CGMMV-SD,CGMMV-LN和CGMMV-HN则是在授粉后21d开始表现倒瓤症状;授粉后35d调查,CGMMV-ZJ的倒瓤率最高为96%,其次是CGMMV-SD和CGMMV-LN,CGMMV-HN倒瓤率最低。综上表明:CGMMV的四个分离物在寄主范围和体外稳定性方面差异不大,但在致病性方面存在较明显差异,CGMMV-ZJ致病力最强,其他3个分离物相对较弱。2.对CGMMV的四个分离物侵染西瓜引起西瓜果实倒瓤的生理生化差异分析表明:果胶酶(PE)活性在7-14d内未接种对照和接种处理无明显差异,14-35d未接种西瓜的PE活性不断提高,而接种病毒的西瓜PE活性14-28d有下降趋势,35d又呈现上升趋势。多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性显示,未接种和接种病毒的在7-14d无明显差异,21d时酶活性有变化,未接种处理的先上升后下降,接种处理的在7-28d直线上升趋势,35d有所下降。纤维素酶(Cx)活性显示:接种CGMMV后西瓜的Cx活性在7-35d呈上升趋势,而未接种对照的Cx活性在7-28d逐渐上升,35d时呈下降趋势。综合分析显示:接种病毒后PE的活性明显低于未接种西瓜,PG、Cx的活性始终高于未接种健康西瓜,这些指标推测可能是导致西瓜果实过度水解、腐烂、纤维化的原因;四个分离物之间接种的西瓜果实中这三种酶的活性整体差异不大,CGMMV-ZJ酶活性的变化稍稍高于其他三者,这与上一章致病力差异分析结论一致。3.对CGMMV的四个分离物的两个复制相关蛋白(P129、P186)基因、移动蛋白(MP)基因和外壳蛋白(CP)基因的核苷酸同源性和氨基酸同源性以及系统发育进行了分析,结果显示:CGMMV四个分离物的P129、P186、MP、CP基因核苷酸序列相似性分别为98.75%、98.91%、99.94%、99.59%,其推导的氨基酸序列相似性分别为99.44%、99.33%、98.14%、100%;NJ系统发育树分析表明:基于不同蛋白基因的分析结果中,供试的CGMMV四个分离物与外群TMV各自成为一枝,且与日韩分离物亲缘关系较近。P129和P186的系统发育树中亚洲分离物聚成两个小组,其中CGMMV-ZJ和CGMMV-LN为一组,与韩国分离物(AF417242)和浙江分离物(KM873788)亲缘关系最近,CGMMV-HN和CGMMV-SD为一组,其中CGMMV-HN与中国山东分离物(KJ754197)聚为一枝;MP的系统发育树中CGMMV-ZJ与其他3个分离物关系较远,其次是CGMMV-HN,而CGMMV-LN分离物与中国台湾分离物(FJ654658)聚为一枝;CP的系统发育树中亚洲各个分离物形成两个组,其中CGMMV-SD独自为一组,与中国安徽分离物(KT236095)聚为一枝,其他3个分离物为另一组,且CGMMV-HN与CGMMV-ZJ聚为一枝。基于P186、P129和CP基因序列构建的系统发育树中,CGMMV-LN与韩国分离物(AF417242)和浙江分离物(KM873788)亲缘关系较近,并且它们都来源于西瓜寄主,说明这3种分离物可能有共同的来源,而且在同一寄主中进化趋势一致。综上表明,CGMMV四个分离物的P129、P186、MP和CP基因的核苷酸和氨基酸序列相似性很高,但存在略微差异;系统进化关系显示,亚洲各个分离物间亲缘关系更密切,其侵染源可能相同,但不同分离物的系统进化关系与寄主和地域来源无明显关系。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S432.41

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本文编号：1307267