基于小RNA深度测序的烟草脉坏死病病原分子鉴定及其全基因组序列分析

【目的】明确引起广西河池市南丹县烟草呈现斑驳花叶、叶脉坏死等症状的病毒病原,为烟草病毒病的综合防治提供理论依据。【方法】2022年5月,从河池市南丹县采集5份表现叶脉坏死、花叶等症状的烟草叶片样品,采用小RNA深度测序技术、反转录PCR(RT-PCR)、摩擦接种、分段克隆、系统进化及重组分析等方法对样品进行鉴定及遗传进化分析。【结果】小RNA深度测序获得与GenBank数据库中马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)不同分离物具有较高核苷酸相似性(99.00%~100.00%)的5条序列,将5条序列拼接后获得1条全长为9708 nt的全基因组序列;通过鉴别寄主苋色藜(Chenopodium amaranticolor)单斑分离的方法获得单一病毒,利用该分离纯化后的病毒单斑接种普通烟K326和本氏烟,其中K326的新叶产生坏死症状,而本氏烟的新叶呈不规则深绿色病斑症状;分别提取K326和本氏烟的叶片样品总RNA,通过RT-PCR检测、分段克隆的方法获得病毒分离物的全基因组序列,结果显示2个烟草品种中的病毒序列与小RNA深度测序获得的序列相似性达99.90%;将序列在GenBank中进行BLAST分析发现,研究获得的序列与已登录GenBank的PVY各分离物具有较高的核苷酸相似性,其中与我国黑龙江省马铃薯分离物PVY HLJ26(MF134425)的核苷酸相似性最高,为99.01%,表明研究获得的病毒序列为PVY分离物,命名为PVY-GXnd1(OP131591)。重组分析发现,PVY-GXnd1是由PVYO-139(U09509.1)、PVYN-Mont(AY884983.1)和PVYN-605(X97895.1)重组而来的新PVY分离物,重组主要发生在3个区域,分别是1~498、2415~5816和8555~9373 nt,覆盖PVY的P1、P3、6K1、CI、6K2、Vpg、Nib和CP蛋白编码区,包含了PVYN-Wi和PVYNTN株系的2种不同重组结构特征,表明PVYGXnd1株系更接近PVYNTN-NW株系;基于PVY编码区构建的系统发育进化树分析表明,PVY-GXnd1与我国黑龙江省分离物PVY HLJ26处于同一小分支,具有较近的亲缘关系,而该分离物归属于PVYNTN-NW(SYR-II)株系,与重组分析结果一致。【结论】侵染广西河池市南丹县烟草引起叶脉坏死症状的病毒PVY-GXnd1为一株PVYNTN-NW(SYR-II型)重组株系。

侵染广西辣椒的两种单组分菜豆金色花叶病毒属病毒的分子特征

【目的】明确引起广西百色市辣椒呈现叶片上卷、皱缩等症状的病毒病原,并对各病毒分离物的遗传进化关系进行分析,旨在为辣椒病毒病的防控提供科学依据。【方法】从广西百色市采集4份疑似被菜豆金色花叶病毒属病毒感染的辣椒样品,利用PCR、分段克隆、核苷酸序列比对分析、进化树构建等方法对疑似样品进行鉴定及遗传进化分析。【结果】PCR结果显示,4个样品中均能扩增出约570 bp目标PCR条带,将PCR产物直接送样测序,所得序列进行blastn分析发现,4条序列分别与已登录GenBank的TYLCV和PaLCuCNV各分离物的序列具有较高的核苷酸相似性,证实所采集的辣椒植株受到菜豆金色花叶病毒属病毒侵染。参考已登录GenBank的TYLCV(GenBank登录号:MG904859和KY783940)、PaLCuCNV(GenBank登录号:KU892661和MW779523)的序列设计2对背靠背引物,随机选择2份阳性样品进行全基因组扩增和序列测定,将所得PCR产物纯化后克隆至pMD18T载体上,挑选阳性克隆进行测序,从2份阳性样品中共获得3条病毒全长基因组序列,将所得序列在GenBank中进行blastn分析,发现其中2条序列与已登录GenBank的部分TYLCV分离物的核苷酸相似性达到91%以上,1条序列与已登录GenBank的部分PaLCuCNV分离物核苷酸相似性在91%以上。根据双生病毒的分类标准,确定侵染广西辣椒的双生病毒为TYLCV和PaLCuCNV的不同分离物。进化树分析发现,TYLCV广西辣椒分离物BS66-1与TYLCVSG1分离物(GenBank登录号:MT969010,寄主为番茄)具有较近的亲缘关系,而TYLCV广西辣椒分离物BS67-1则与TYLCV GX和TYLCV BS3分离物(GenBank登录号:MW389934、MT375610,寄主均为番茄)具有较近的亲缘关系;PaLCuCNV广西辣椒分离物BS66-2则与PaLCuCNV GX01分离物(GenBank登录号:MW779523,寄主为番茄)具有较近的亲缘关系。【结论】侵染广西辣椒呈现叶片上卷、皱缩等症状的病原为TYLCV和PaLCuCNV,本研究为菜豆金色花叶病毒属病毒侵染广西辣椒的首次报道。

侵染湖北圆叶牵牛的甘薯曲叶病毒分子鉴定及遗传进化分析

【目的】明确湖北省荆州市1株表现黄脉的圆叶牵牛的病毒病原,为该类病害的防控提供理论依据。【方法】从湖北省荆州市采集1株表现黄脉、卷叶的圆叶牵牛植株叶片,采用双生病毒简并引物PA、PB进行PCR检测,通过分段克隆、核苷酸序列比对分析和进化树构建等方法对获得的全长基因组序列进行比对及遗传进化分析。【结果】PCR检测结果显示,采集的样品中可扩增一条大小为363 bp的目的靶标序列,证实所采集的圆叶牵牛植株受到双生病毒的侵染;通过分段克隆的方法从阳性样品中拼接获得一条全长为2 827 bp的全基因组序列,核苷酸相似性比较发现,该序列与GenBank已登录序列的甘薯曲叶病毒(Sweet Potato Leaf Curl Virus,SPLCV)各分离物的相似性均在91%以上,其中与湖南分离物(GenBank登录号:KY783941)和江苏分离物(GenBank登录号:FJ176701)的核苷酸序列相似性分别为97.52%和96.81%,根据国际病毒分类委员会对菜豆金色黄花叶病毒属病毒种核苷酸相似性>91%为同一病毒的分类标准,确定侵染圆叶牵牛的双生病毒为SPLCV的一个分离物。进化树分析发现,该分离物(GenBank登录号:OM287440)与中国及多个亚洲分离物处于一个大分支,特别是与湖南分离物处于同一小分支,说明该研究获得的分离物与湖南分离物具有较近的亲缘关系。【结论】侵染湖北圆叶牵牛的病原为SPLCV,而该病毒可能通过种苗或烟粉虱经湖南传入。该研究为SPLCV侵染湖北牵牛花的首次报道。