温度对CMV和TMV基因序列变异的影响

论文摘要

植物病毒是危害农作物生产的重要原因之一。其中黄瓜花叶病毒（Cucumber MosaicVirus,CMV）和烟草花叶病毒（Tobacco Mosaic Virus,TMV）都是危害严重、世界性分布的植物RNA病毒。利用同一病毒分离物研究病毒与宿主之间的互作而导致的病毒基因序列变化规律的研究未见报道。本研究分别将不同病毒分离物（CMV-BG、CMV-BF和TMV-1）侵染的普通烟草不同单株于不同温度条件下培养30 d后,对受侵染植株症状进行观察,对相关基因表达进行检测,并进行基因克隆及序列分析。主要结果如下:（1）CMV-BG分离物侵染的烟草在低温胁迫条件下处理30 d后,尽管2b、CP基因在宿主内的表达量不受低温胁迫的影响,但低温胁迫条件下2b和CP基因的多态性均高于常温对照组。初步表明低温胁迫有助于提高CMV-BG基因组序列的多态性,2b基因的变异频率稍高。（2）CMV-BF分离物侵染的烟草在低温胁迫、高温胁迫和常温对照下培养30 d后,低温组与高温组2b基因的多态性指数（Pi）分别为0.00143和0.00142,均高于常温组（Pi=0.00117）;高温组CP基因的多态性（Pi=0.00260）与低温组（Pi=0.00200）也高于常温组（Pi=0.00180）;并且低温和高温胁迫下发病症状轻植物的CMV 2b基因序列多态性明显高于症状重的。进一步证实了低温胁迫也能加强CMV-BF分离物基因序列的多态性,而且高温胁迫也有类似的作用。（3）高温胁迫和低温胁迫都能加强TMV CP、MP基因多态性,其中常温对照组CP和MP基因的多态性均低于高温胁迫组和低温胁迫组。由以上实验可知:温度是植物RNA病毒与宿主互作过程中基因序列变异的一种重要的作用力,高温和低温胁迫确实能够加强植物RNA病毒基因序列多态性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩写词（Abbreviation）
• 第一章 绪论
• 1.1 植物RNA病毒
• 1.1.1 高的突变率
• 1.1.2 世代时间短和种群数量大
• 1.2 植物RNA病毒与宿主的相互作用
• 1.2.1 植物对RNA病毒的防御机制
• 1.2.2 病毒的反防御机制
• 1.3 植物RNA病毒基因组进化的可能机制
• 1.3.1 突变
• 1.3.2 重组
• 1.3.3 重排
• 1.3.4 准株及其生物学意义
• 1.4 黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒的研究概况
• 1.4.1 黄瓜花叶病毒的生物学特性
• 1.4.2 烟草花叶病毒的生物学特性
• 1.5 本实验的研究意义及技术路线
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 技术路线
• 第二章 低温胁迫对CMV-BG序列变异的影响
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 实验仪器、材料和试剂
• 2.1.2 植物材料及接种处理
• 2.1.3 病毒侵染的植物表型观察统计及材料的保存
• 2.1.4 烟草叶片总RNA提取——TRIzol法
• 2.1.5 RT-PCR获得目的片段
• 2.1.6 RT-PCR扩增产物的回收、克隆
• 2.1.7 序列分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 不同处理的烟草病毒症状表现
• 2.2.2 CMV-BG基因的扩增与表达分析
• 2.2.3 CMV-BG 2b与基因序列的系统进化分析
• 2.2.4 CMV-BG 2b与CP基因序列变异
• 2.2.5 CMV-BG 2b与CP基因序列多态性比较
• 2.3 讨论
• 第三章 温度胁迫对CMV-BF序列变异的影响
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 仪器与试剂
• 3.1.2 植物材料及接种处理
• 3.1.3 病毒侵染的植物表型观察统计及材料的保存
• 3.1.4 烟草叶片总RNA提取——TRIzol法提取RNA
• 3.1.5 RNA反转录为cDNA
• 3.1.6 目的片段的获得
• 3.1.7 RT-PCR扩增产物回收、克隆
• 3.1.8 序列分析
• 3.2 实验结果分析
• 3.2.1 烟草表型
• 3.2.2 CMV 2b和CP基因的RT-PCR扩增
• 3.2.3 CMV-BF 2b基因序列变异
• 3.2.4 CMV-BG CP基因的序列变异
• 3.3 讨论
• 第四章 温度胁迫对TMV-1序列变异的影响
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 实验仪器、材料和试剂
• 4.1.2 植物材料及接种处理
• 4.1.3 病毒侵染的植物表型观察统计及材料的保存
• 4.1.4 烟草叶片总RNA提取——TRIzol法提取RNA
• 4.1.5 RNA反转录为cDNA
• 4.1.6 目的片段的获得
• 4.1.7 RT-PCR扩增产物的回收、克隆
• 4.1.8 序列分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 烟草处理后的表型
• 4.2.2 TMV MP CP基因RT-PCR扩增
• 4.2.3 TMV MP基因的多态性分析
• 4.2.4 TMV CP基因的多态性分析
• 4.3 讨论
• 第五章 小结与展望
• 5.1 小结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的文章
• 致谢