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双生病毒及伴随小分子DNA的基因组结构与变异研究

谢艳  
【摘要】: 双生病毒在世界范围内广泛发生,并已在多种作物上造成毁灭性危害。我国对粉虱传双生病毒种类、病毒基因组结构及变异进化等尚没有深入研究,为此我们首先对云南省的双生病毒样本开展了研究。 从云南烟草、番茄、南瓜上采集了144个双生病毒样本,在利用单克隆抗体进行TAS-ELISA检测病毒表位抗原型基础上,测定了15个病毒分离物的全基因组DNA-A序列。全基因组DNA-A序列分析表明,其中三种为双生病毒新种,分别命名为:云南烟草曲叶病毒(Tobacco leaf curl Yunnna virus, TbLCYNV)、烟草曲茎病毒(Tobacco curly shoot virus, TbCSV)、云南南瓜曲叶病毒(Squash leaf curl Yunnan virus, SLCYV);另一种为中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China Virus, TYLCCNV)。其中,SLCYV是由泰国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl Thailand virus, TYLCTHV)、孟加拉胡椒曲叶病毒(Pepper leaf curl Bangladesh virus, PepLCBV)及另一未知病毒重组后形成的。对TYLCCNV各分离物DNA-A的变异研究表明,其变异主要集中在AC1~AC4编码区。 从烟草曲茎病毒Y2分离物中发现了缺陷干扰型DNA分子。小分子DNA只有DNA-A的一半大小,是TbCSV DNA-A缺失后形成的。小分子DNA具有完整的AV2、AC4 ORF和IR区,并保留了部分AC1和AV1基因,还存在新的ORFs。免疫捕获PCR证明小分子DNA是由辅助病毒的粒子包裹。小分子DNA与TbCSV一起可以通过嫁接或烟粉虱传播。 从烟草曲茎病毒、中国番茄黄化曲叶病毒及赛葵黄脉病毒(Malvastrum yellow vein virus, MYVV)中发现了新型卫星DNA分子——DNAβ。DNAβ分子大小为DNA-A的一半,除茎环结构和TAATATTAC外,与辅助病毒基因组序列没有同源性。DNAβ含有115nt的保守序列,230nt左右的A-rich区,互补链编码一个118aa的ORF(C1)。经免疫捕获PCR及粉虱传毒实验表明,DNAβ分子包裹在双生病毒粒子中,并伴随病毒由烟粉虱传播。对18个与中国粉虱传双生病毒伴随的DNAβ分子的全基因组序列分析比较表明,18个DNAβ分子的同源性为39~99%,可分成三类,分别与TbCSV、TYLCCNV及MYVV相伴随。TYLCCNV各分离物DNAB的同源性为72~99%,TbCSV各分离物DNAβ的 —— 同源性为 83~98%,TYLCCNV 5和 TbCSV 6的同源性只有 52~57%,MYVV i与 TYLCmV 6和 TbCSV 6的同源性只有39~42%。多序列分析表明,CI O肚 的变异与 DNA fi的变异是同步进行的;DNA 6的变异虽然大于 DNA-A,但 DNA 6与其辅助病毒 DNA-A是共同进化的,并提出 DNA 5序列可以作为双生病毒 分类依据。 报道了与云南烟草曲叶病毒、烟草曲茎病毒及中国番茄黄化曲叶病毒伴随的 类nanvirus分子——DNA 分子的基因组结构特征。DNA 分子为单链环状 DNA,大小是辅助病毒DNA-A的一半,但与辅助病毒DNA-A没有序列同源性。 DNA 含有在大多数nanoviruses中保守的九核昔酸TAGTATTAC和类似于 gCminivirus的茎环结构,病毒链编码一个大小约36~37kDa的类似nanovirus的 Rep蛋白。 用三种主要病毒(TbCSV、TbLCwV及 TYLCCNV)DNA-A和 DNA P的 特异引物对田间病株进行了复合侵染检测,发现田间双生病毒存在复合侵染现 象,病毒复合侵染率高达 17%;对 DNA 6分子的复合侵染检测表明,其复合侵 染现象较少发生。


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