马铃薯Y病毒pipo基因的分子变异及结构特征分析

为揭示马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）pipo基因的分子变异和结构特征,文章根据文献报道的马铃薯Y病毒属（Potyvirus）pipo基因保守区序列设计一对简并引物,从感染PVY的马铃薯病叶中克隆获得pipo基因的cDNA全长序列,分析其核苷酸序列和氨基酸序列的特征,并基于氨基酸序列使用贝叶斯法重建了Potyvirus的系统发育树。结果显示：20个PVY分离物成功扩增出预期大小（约235bp）的特异性片段,其核苷酸序列与已报道的其它PVY株系的pipo基因核苷酸序列一致性均在92%以上;5′端均含有典型的G1-2A6-7基序（motif）,无碱基插入/缺失,所有的核苷酸变异都是碱基置换,共发现13个多态性位点,其中4个简约信息位点,9个单一变异位点,表明该基因高度保守,但不同分离物也存在一定的分子变异;PIPO蛋白理论等电点11.26~11.62,无信号肽和跨膜区,是可溶的亲水性蛋白;整个蛋白含有3个保守区,其中位于10~59aa的基序最为保守。该蛋白主要定位于线粒体中,可能是线粒体导肽。系统发育分析结果显示,源于PVY不同株系优先相聚成簇,而向日葵褪绿斑驳病毒（Sunflower chlorotic mottle virus,SuCMoV）与辣椒重花叶病毒（Pepper severe mosaic virus,PepSMV）的亲缘关系较PVY相比更近,与前人的结果相一致,表明PIPO蛋白可以作为研究Potyvirus系统发育关系的新的分子标记。

不同寄主来源的马铃薯Y病毒群体遗传结构的比较分析

文章以马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）P3和pipo基因为分子标记,比较分析烟草和马铃薯两个寄主的PVY遗传多样性和群体分化,并评估突变、选择、基因流等遗传力所起的作用。通过P3和pipo基因计算获得的烟草和马铃薯群体分化指数FST分别为0.116和0.120,且统计检验差异显著,表明烟草和马铃薯寄主的PVY之间中度分化。变异分析结果显示,烟草分离物P3和pipo基因的核苷酸序列一致性分别为85.2%~100%和76.5%~100%,而马铃薯分离物的P3和pipo基因的核苷酸序列一致性分别为95.7%~100%和93.0%~100%,表明烟草PVY变异程度高于马铃薯。同时,P3基因内检测到大量的净化选择位点,表明该基因大部分位点的变异为有害突变,在进化过程中被剔除。此外,P3基因内还检测到两个显著正向选择位点,表明这两个位点的变异为有益突变,有利于病毒的生存竞争。在pipo基因中未检测到显著的选择位点,表明该基因上的变异基本不受自然选择影响。通过P3和pipo基因计算烟草和马铃薯群体间的基因流Nm值分别为1.91和1.83,表明这两个群体间存在较强的基因交流。以上结果表明,来源于烟草和马铃薯寄主的PVY遗传差异显著,突变、自然选择以及基因流都影响两者的遗传多样性及遗传分化程度。