湖北省水稻纹枯病菌病毒多样性及三个与寄主毒力相关新病毒的分子特性研究

发布时间：2023-04-27 02:25

　　茄丝核菌(Rhizoctonia solani)是一类寄主范围广、危害严重的世界性的重要植物病原真菌,由其引起的纹枯病是水稻上三大病害之一,严重影响稻谷产量及品质。真菌病毒是在真菌中复制和增殖的一类病毒,在真菌界中广泛存在,部分病毒与寄主致病力衰退相关,具有防治作物真菌病害的潜力。本研究对分离自湖北省水稻植株上的茄丝核菌中的病毒多样性进行了分析,进而对三个新病毒的分子特性进行了研究,具体研究结果如下:水稻纹枯菌中蕴藏丰富的病毒资源。从湖北省襄阳市、随州市等9个地级市辖区内共分离获得水稻纹枯菌菌株174个。对分离的菌株进行宏病毒组高通量测序,获得10G转录组数据量,其中约1%的序列注释到了病毒信息。对获得的reads序列进行拼接,得到了324个与NCBI数据库中病毒相关的contig序列。根据病毒核酸类型划分,单链DNA(ssDNA)病毒占1%,双链RNA(dsRNA)病毒占35%,正单链RNA(+ssRNA)病毒占55%,负单链RNA(-ssRNA)病毒占9%。其中dsRNA病毒主要包括双分病毒科(Partitiviridae)和一些未分类的dsRNA病毒。+ssRNA病毒主要包括内源...

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 前言
    1.水稻纹枯病及其病原
        1.1 水稻纹枯病的发生与危害
        1.2 纹枯病病原菌生物学
            1.2.1 病原菌生物学
            1.2.2 茄丝核菌及其融合群分类
            1.2.3 水稻纹枯病病害循环
            1.2.4 水稻纹枯病菌的致病机理
            1.2.5 水稻纹枯病防治策略
        1.3 真菌病毒研究进展
            1.3.1 真菌病毒的发现
            1.3.2 真菌病毒传播特性
            1.3.3 真菌病毒多样性分析
            1.3.4 单股负义链RNA病毒目
            1.3.5 低毒相关真菌病毒在生物防治中的应用
            1.3.6 真菌病毒的进化
            1.3.7 纹枯菌中病毒的多样性
            1.3.8 病毒宏基因组挖掘新病毒
        1.4 本研究的目的和意义
第二章 基于宏转录组测序鉴定水稻纹枯菌病毒多样性
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 研究材料
        2.2 纹枯菌菌株分离方法及总RNA提取和检测
        2.3 推定病毒RT-PCR检测方法
        2.4 序列比对分析及进化树构建使用软件
    3 结果与分析
        3.1 纹枯菌总RNA质量和浓度测定
        3.2 宏转录组测序结果分析
        3.3 部分病毒的聚类分析
            3.3.1 与Geminiviridae相关病毒序列分析
            3.3.2 隶属于Partitiviridae相关病毒序列分析
            3.3.3 隶属于Narnaviridae相关病毒序列分析
            3.3.4 隶属于Hypoviridae相关病毒序列分析
            3.3.5 隶属于Endornaviridae相关病毒序列分析
            3.3.6 隶属于Rhabdoviridae相关病毒序列分析
            3.3.7 隶属于Aspiviridae相关病毒序列分析
    4 结论与讨论
第三章 两个双分病毒的分子特性及其与寄主低毒相关性分析
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 菌株
        2.2 供试植物
        2.3 培养基
        2.4 试剂及引物
            2.4.1 主要试剂
            2.4.2 引物
        2.5 试验方法
            2.5.1 病毒dsRNA提取
            2.5.2 病毒dsRNA中 DNA和单链RNA的去除
            2.5.3 电泳及回收纯化
            2.5.4 病毒RsPV3和RsPV4 序列的随机克隆
            2.5.5 病毒RsPV3和RsPV4 末端序列克隆
            2.5.6 病毒粒子提取
            2.5.7 病毒粒子观察
            2.5.8 病毒结构蛋白的检测
            2.5.9 病毒粒子蛋白质胶条鉴定
            2.5.10 PEG介导的病毒粒子转染
            2.5.11 转染子的验证
            2.5.12 转染子的生物学特性测定
            2.5.13 序列分析和系统发育分析所用到的软件
    3 结果与分析
        3.1 纹枯菌菌株HG81 含有多条dsRNA片段
        3.2 dsRNA病毒全长序列的获取
        3.3 RsPV3和RsPV4 均是双分病毒
        3.4 病毒粒子形态观察
        3.5 RsPV3和RsPV4 是两个典型的双分病毒
        3.6 病毒粒子转染验证病毒生物学特性
            3.6.1 转染子dsRNA提取和RT-PCR验证
            3.6.2 转染子T26和T28与190 菌株的生物学特性
    4 结论与讨论
第四章 单股负义链RNA病毒RsRhV1 分子特性及生物学特性研究
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 研究菌株
        2.2 引物
        2.3 研究方法
            2.3.1 总RNA的提取
            2.3.2 总RNA的反转录
            2.3.3 病毒粒子的提取及核酸的裂解
            2.3.4 单股负义链RNA病毒RsRhV1 的末端序列克隆
            2.3.5 致病力和生长速度的测定
            2.3.6 序列分析中所用到的软件
    3.结果与分析
        3.1 XY175 菌株宏基因组测序结果分析
        3.2 RsRhV1 全长基因组的克隆
        3.3 RsRhV1 全长基因组特性的分析
        3.4 RsRhV1 基因起始和终止信号分析
        3.5 RsRhV1 与弹状病毒科代表属病毒基因组结构比较
        3.6 RsRhV1 病毒的系统进化分析
        3.7 RsRhV1 对寄主的生物学特性研究
            3.7.1 病毒RsRhV1 寄主XY175 菌株特性的研究
            3.7.2 RsRhV1 具有促进寄主毒力增强的特性
        3.8 RsRhV1 病毒粒子的电镜观察
    4 讨论
        4.1 水稻纹枯菌中RsRhV1 病毒的发现
        4.2 RsRhV1 病毒的蛋白及功能分析
        4.3 RsRhV1 病毒粒子的形态与已报道的弹状病毒科成员不同
        4.4 RsRhV1 病毒的分类地位和系统进化分析
        4.5 非单一病毒侵染的菌株中的其它病毒的影响
        4.6 RsRhV1 病毒的应用潜力
第五章 结论与展望
    1 全文结论与讨论
        1.1 病毒宏转录组测序是发掘新病毒资源的有效方法
        1.2 来自菌株HG81中RsPV3和RsPV4 病毒的研究
            1.2.1 RsPV3和RsPV4 是阿尔法双分病毒属的新成员
            1.2.2 RsPV3和RsPV4 导致寄主生长受阻和致病力衰退
        1.3 来自XY175 菌株中RsRhV1 病毒特性的研究
            1.3.1 RsRhV1 病毒是弹状病毒科的一个新成员
            1.3.2 RsRhV1 病毒基因功能可能发生了较大的变异
            1.3.3 RsRhV1 病毒粒子呈线形与已报道的弹状病毒不同
            1.3.4 RsRhV1 病毒可以提高寄主致病力
    2 论文主要创新点
    3 研究展望
参考文献
附录
    附录1 文中附表
致谢



本文编号：3802676