云南双生病毒种群地理分布特征及其对病害发生危害的影响

论文摘要

双生病毒科病毒是一类在世界上广泛分布的植物单链DNA病毒,该科病毒中的粉虱传双生病毒,在全球热带、亚热带气候类型区发生危害严重,是具有经济重要性的病毒。粉虱传双生病毒种群具有明显的地理分布特征,即不同区域具有不同的种群。云南是粉虱传双生病毒的高发生区,但由于高山深谷的隔离,其分布是间歇式而非连续性。本文探讨粉虱传双生病毒种群在不同区域的分布特征,并对种间和种内的遗传多样性进行分析,比较分析不同地理生态的分布差异特征及其对病害发生流行的影响,从而初步揭示其发生流行为害机制。2008年至2009年,通过对云南4个粉虱传双生病毒集中分布区系统调查和采集样品,应用粉虱传双生病毒DNA-A全基因组扩增、克隆和测序分析,共获得42个全基因组序列,经比对分析分属于13种粉虱传双生病毒。即中国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl China virus, TYLCCNV）、云南辣椒曲叶病毒（Pepper leaf curl Yunnan virus, PeLCYnV）、野茼蒿黄脉病毒（Crassocephalum yellow vein virus, CYVV）、云南烟草曲叶病毒（Tobacco leaf curl Yunnan virus, TbLCYnV）、烟草曲茎病毒（Tobacco curly shoot virus, TbCSV）、空心莲子草黄脉病毒（Alternanthera yellow vein virus, AlYVV）、赛葵黄脉病毒（Malvastrum yellow vein virus, MYVV）和云南赛葵黄脉病毒（Malvastrum yellow vein Yunnan virus, MYVYnV）、中国南瓜曲叶病毒（Squash leaf curl China virus, SLCCNV）、甘薯曲叶病毒（Sweet potato leaf curl virus, SPLCV）、中国胜红蓟黄脉病毒（Ageratum yellow vein China virus, AYVCNV）、胜红蓟黄脉病毒（Ageratum yellow vein virus, AYVV）、泰国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl Thailand virus, TYLCTHV）。首次发现了双生病毒新种PeLCYnV和中国新记录种CYVV分离物。云南4个双生病毒分布区病毒种类及其分离物组成均有明显的差异,其中北部干热河谷气候类型区分布着4种双生病毒,中国番茄黄化曲叶病毒（TYLCCNV）是该地区的优势种；中南部元江—红河流域分布有4种双生病毒,优势种是TYLCCNV,其次为云南辣椒曲叶病毒（PeLCYnV）;西部湿热气候类型区分布有4种双生病毒,优势种为甘薯曲叶病毒（SPLCV）;南部澜沧江流域分布有4种双生病毒,优势种为烟草曲茎病毒（TbCSV）和云南烟草曲叶病毒（TLCYnV）。云南双生病毒不同种间在DNA-A全基因组序列水平上差异极大,相似性仅为21%,即变异达到79%,其聚类具有明显的地理区域差异特征,同一区域或相邻区域的分离物较接近。比较了云南双生病毒优势种TYLCCNV26个分离物DNA-A,其相似性在83.2%-99.9%之间,与最早发现的TYLCCNV广西分离物的最高相似性为95.6%。从构建的系统进化树来看,TYLCCNV在云南的分布存在着很大的地理差异,不同地区的分离物形成独立的分枝,地理越接近相似性也越近（如大理和丽江）。云南四个不同分布区的双生病毒种类及其种群变化对病害的发生有明显的影响,其中北部干热河谷气候类型区优势种TYLCCNV种群变异相对较小,其为害的作物以番茄为主,寄主范围相对较窄；而中南部的优势种TYLCCNV种群具有明显的核苷酸多态性,为害的作物种类较多,有番茄、辣椒、烟草等。南部澜沧江流域和西部湿热气候类型区与东南亚国家的双生病毒多发区毗邻,具有适宜的气候以及多种类的病原等外部条件,因此病毒种类的组成中境外报道的病毒较多,种类多样性丰富。研究表明,云南4个双生病毒病集中分布区病害的发生有上升趋势,其种类及其种群构成在不同年度间有所变化,总体呈增加趋势。因此这些区域是该类病害防控的重点和难点区域,应加强对这些区域双生病毒的监测和预控。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 双生病毒对作物的危害
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 双生病毒的基因组结构
• 1.2.2 双生病毒的分类
• 1.2.3 双生病毒种群的地理分布
• 1.2.4 我国双生病毒的发生分布
• 1.3 本选题主要研究内容、研究思路及研究意义
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究思路
• 1.3.3 研究意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 地理生态区域采样
• 2.1.2 菌株和质粒
• 2.1.3 各种酶及试剂
• 2.1.4 常用培养基和溶液的配制
• 2.2 病毒组分鉴定
• 2.2.1 植物总DNA的提取（CTAB法）
• 2.2.2 DNA-A PCR扩增、克隆及测序分析
• 2.3 遗传多样性分析
• 2.3.1 种间多样性水平指数
• 2.3.2 种内多样性水平指数
• 第三章 云南双生病毒地理种群及其分布
• 3.1 不同生态类型区地理种群
• 3.1.1 北部干热河谷气候类型区种群分布
• 3.1.2 中南部湿热河谷气候类型区种群分布
• 3.1.3 西部湿热气候类型区种群分布
• 3.1.4 南部热带雨林气候类型区种群分布
• 3.2 小结
• 第四章 云南双生病毒遗传多样性、分布特征及其对病害发生流行的影响
• 4.1 云南双生病毒遗传多样性
• 4.1.1 种间遗传多样性
• 4.1.2 优势种TYLCCNV云南分离物的遗传多样性
• 4.2 不同地理生态分布差异及其对病害发生流行的影响
• 4.2.1 不同地理生态分布差异特征
• 4.2.2 种群结构及其分布对病害发生流行的影响
• 4.3 小结
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 云南不同地理区域的双生病毒种群分布特征
• 5.2 云南双生病毒种间和种内遗传多样性对病害发生危害的影响
• 5.3 云南双生病毒地理分布特征及病害发生的时空影响
• 参考文献
• 附表1 59个分离物DNA-A全序列的同源率比较
• 附表2 64个分离物DNA-A全序列的同源率比较
• 致谢
• 作者简历
• 在读期间发表的论文