大豆花叶病毒毒株间的交叉保护作用研究及HC-Pro基因的克隆分析

论文摘要

大豆花叶病毒（Soybean Mosaic Virus,sMV）病是世界性病害,分布非常广泛,严重影响大豆的产量和外观品质。国内外学者对大豆花叶病毒株系间的交叉保护作用进行了一定研究,本研究的目的是以来源不同的SMV毒株为材料,研究交叉保护现象在SMV上存在的普遍性;研究不同类型保护处理组合间保护效果的差异以及接种间隔和接种处理方法对交叉保护效果的影响;研究交叉保护作用对大豆部分性状的影响,为探索交叉保护作用在防治大豆花叶病毒病上的应用奠定基础。主要研究结果如下:1.鉴定了54个SMV毒株在7个大豆品种上的症状反应。结果表明,同一SMV毒株在不同大豆品种上的症状反应不同,同一大豆品种感染不同SMV毒株的症状反应也不同。大豆花叶病毒在大豆植株上的症状类型有花叶和坏死,部分植株同时表现两种症状。从54个sMV毒株中筛选到11个分别在不同品种上表现稳定症状的毒株。2.利用11个SMV毒株和5个大豆品种确定了8个交叉保护处理的组合,各处理不同间隔时间接种、不同接种处理交叉保护作用研究结果表明:不同接种间隔天数即不同时间挑战接种的交叉保护作用存在较明显差异,间隔7天保护效果显著好于3、5、9、11天。不同处理方法也影响交叉保护作用,采用先后接种两个毒株可表现保护作用,两毒株汁液等体积接种或同时各接一片真叶则不表现保护作用。各交叉保护处理的复合接种试验表明,SMV毒株间存在交叉保护作用,毒株之间的交叉保护作用存在程度差异。一般以花叶毒株作为保护毒株,表现较高的保护作用,以坏死毒株作为保护毒株,几乎不表现保护作用。表现较高保护作用的处理中,SMV对病情指数、叶面积、根干重的影响较小,SMV对株高、叶绿素含量、根瘤鲜重的影响在品种间存在差异。保护作用较差的处理中,SMV对病情指数、叶面积、叶绿素含量、根干重的影响较大,SMV对株高、根瘤鲜重的影响在品种间存在差异。3.采用TA克隆的方法测定了6个SMV毒株的HC-Pro基因序列,得到的HC-Pro基因全长均为1371nt,推导的氨基酸序列为457个氨基酸残基。核苷酸及氨基酸序列分析表明,HC-Pro蛋白拥有行使功能的结构域:与病毒移动有关的CCC基序和与病毒CP中DAG基序结合的PTK基序。6个SMV毒株的HC-Pro基因同源性较高,核苷酸同源性为89.2%～99.9%,氨基酸同源性为95.4%-99.8%,其中亲缘关系最近的是TS216和4434,仅有1个碱基差异。在13个sMV毒株中,HZ1与其余12个毒株亲缘关系稍远。研究表明,SMV毒株的HC-Pro基因同源性与毒株在鉴别寄主上的致病性反应没有必然联系,而亲缘关系近的SMV毒株间的交叉保护作用较强。另外,同种病毒的HC-Pro同源性较高,而不同种病毒的同源性则相差较大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 献综述
• 1.1 大豆花叶病毒
• 1.1.1 SMV的基本性质
• 1.1.2 SMV在大豆上的症状及危害
• 1.1.3 SMV的株系划分
• 1.1.4 SMV基因组研究
• 1.1.5 大豆花叶病毒病的防治
• 1.2 交叉保护作用及其应用
• 1.2.1 交叉保护现象及作用机制
• 1.2.2 交叉保护在植物病毒病防治中的应用
• 1.2.3 交叉保护防治大豆花叶病毒病
• 1.2.4 交叉保护研究中存在的问题
• 1.2.5 基于交叉保护作用的病毒防治新策略
• 1.3 HC-Pro蛋白功能
• 1.3.1 蛋白酶解活性
• 1.3.2 蚜传活性
• 1.3.3 参与病毒增殖
• 1.3.4 参与病毒长距离运输
• 1.3.5 影响协生作用和寄主症状表现
• 1.3.6 抑制寄主基因沉默
• 1.4 本研究的目的、内容及技术路线
• 第二章 不同SMV毒株在大豆品种上的症状反应
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 2.3 结果与分析
• 第三章 SMV毒株间的交叉保护作用研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 挑战接种时间对交叉保护作用的影响
• 3.3.2 接种处理方法对交叉保护作用的影响
• 3.3.3 不同SMV毒株间的交叉保护效果
• 3.3.4 交叉保护机制的初步讨论
• 3.3.5 交叉保护作用对部分大豆性状的影响
• 第四章 HC-Pro基因克隆和序列分析
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 试验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 大豆叶片总RNA的提取
• 4.3.2 cDNA合成及HC-Pro基因的扩增
• 4.3.3 HC-Pro基因的克隆
• 4.3.4 HC-Pro基因序列测定
• 4.3.5 SMVHC-Pro基因同源性比较及其与交叉保护作用的关系
• 4.3.6 不同病毒HC-Pro基因的进化关系分析
• 第五章 全文结论
• 5.1 不同SMV毒株在大豆品种上的症状反应
• 5.2 SMV毒株间的交叉保护作用研究
• 5.3 HC-Pro基因序列分析
• 参考文献
• 致谢