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云南粉虱传双生病毒优势种变异及其与卫星分子的共进化

作　者: 王玉
导　师: 张仲凯；井申荣
学　校: 昆明理工大学
专　业: 微生物学
关键词: 粉虱传双生病毒中国番茄黄化曲叶病毒中国番木瓜曲叶病毒共进化
分类号: S432.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

双生病毒是一类在全球广泛分布的植物单链环状DNA病毒。其中双生病毒科(Geminivirade)菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)病毒种类最多,分布最广,该属病毒也称粉虱传双生病毒(Whitefly-tansmmited geminivirus, WTGs),在全球热带、亚热带气候类型区为害严重。其中我国南方地区发生频繁,并且发生范围逐步扩大。云南是粉虱传双生病毒病害的高发区,其独特的地理环境和气候类型,使其具有丰富的植物多样性,也为双生病毒的多样性提供了条件。本文探讨了云南优势双生病毒种群中国番茄黄化曲叶病毒(TYLCCNV)和中国番木瓜曲叶病毒(PaLCuCNV)基因组结构、系统进化以及变异情况,并对双生病毒与其伴随的DNAβ卫星分子相互关系进行了分析,为该类病毒的监测与防控提供一定的理论依据。2009～2010年间,在云南红河、大理、楚雄、德宏、保山等地表现典型双生病毒为害症状的番茄、辣椒、菜豆等作物以及田间杂草赛葵、胜红蓟等样品上,分离到多种双生病毒,其中TYLCCNV和PaLCuCNV检出频率较高。获得了13个TYLCCNV不同分离物的DNA-A,7个PaLCuCNV不同分离物的DNA-A,并且获得了10个双生病毒分离物以及与其伴随的卫星分子DNAβ,即TYLCCNV/DNAβ、烟草曲茎病毒(TbCSV)/DNAβ、赛葵黄脉病毒(MYVV)/DNAβ、云南赛葵黄脉病毒(MYVYNV)/DNAβ。这些病毒基因组都具有典型的粉虱传双生病毒基因组结构特征。对13个TYLCCNV分离物进行了种内遗传多样性分析,其DNA-A的核苷酸相似性在88.4%-99.9%之间。该病毒在云南的分布具有明显的地理差异,不同的气候类型区病毒的变异情况也不相同,另外该病毒没有表现出明显的寄主依赖性。对其变异进行了分析,发现其突变和重组的区域主要集中在IR、AV1、AC1。对7个PaLCuCNV进行了比较,发现它们的DNA-A突变较小,其DNA-A的核苷酸相似性在99.1%-99.8%之间,与广西、福建、河南的分离物核苷酸序列相似性均较高,在91.3%-99.9%之间。从重组情况看,PaLCuCNV与侵染胜红蓟的一些双生病毒存在密切的关系。比较10个begomoviruses/DNAβ复合体发现,10个病毒分离物DNA-A序列相似性在72.4%-99.3%,10个DNAβ序列的相似性在50.5%-98.7之间,DNAβ的相似性低于DNA-A的相似性,DNAβ的变异较大。从构建的系统进化树可以看出,DNAβ的聚簇方式与辅助病毒DNA-A的聚簇方式基本一致,说明二者是共进化的。此外,βC1与DNAβ也存在共进化关系,二者的系统进化树聚簇方式一致。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-24
  1.1 双生病毒基本概况  11-17
    1.1.1 双生病毒结构特征  11
    1.1.2 双生病毒分类  11-17
  1.2 双生病毒的进化  17-18
  1.3 生病毒的变异  18-20
    1.3.1 重组  18-20
    1.3.2 突变  20
  1.4 双生病毒与卫星分子的相互关系  20-22
  1.5 研究的目的及意义  22-24
第二章材料与方法  24-32
  2.1 材料  24
    2.1.1 病毒来源  24
    2.1.2 菌株和质粒  24
    2.1.3 试剂和仪器  24
  2.2 方法  24-32
    2.2.1 植物总DNA的提取  24-25
    2.2.2 PCR扩增  25-27
    2.2.3 RCA扩增  27-28
    2.2.4 纯化及胶回收  28
    2.2.5 DNA克隆  28-30
    2.2.6 序列测定和分析  30-32
第三章中国番茄黄化曲叶病毒云南分离物系统进化及变异  32-52
  3.1 材料与方法  32-37
    3.1.1 样品来源  32-33
    3.1.2 植物总DNA的提取  33
    3.1.3 序列扩增、克隆、测序  33
    3.1.4 序列分析  33-37
  3.2 结果与分析  37-50
    3.2.1 TYLCCNV不同分离物DNA-A全基因组结构特征  37-40
    3.2.2 TYLCCNV不同分离物DNA-A及基因间隔区相似性比较  40-41
    3.2.3 TYLCCNV不同分离物DNA-A编码蛋白同源性比较  41
    3.2.4 TYLCCNV不同分离物的系统进化关系  41-47
    3.2.5 TYLCCNV不同分离物核苷酸多态性分析  47
    3.2.6 TYLCCNV重组变异分析  47-50
  3.3 讨论  50-52
第四章中国番木瓜曲叶病毒云南分离物系统进化及变异  52-61
  4.1 材料与方法  52-54
    4.1.1 样品来源  52-53
    4.1.2 植物总DNA的提取  53
    4.1.3 序列扩增、克隆、测序  53
    4.1.4 序列分析  53-54
  4.2 结果与分析  54-59
    4.2.1 PaLCuCNV不同分离物DNA-A全基因组结构特征  54-56
    4.2.2 PaLCuCNV不同分离物的系统进化关系  56-57
    4.2.3 PaLCuCNV不同分离物核苷酸多态性分析  57-58
    4.2.4 PaLCuCNV不同分离物的重组分析  58-59
  4.3 讨论  59-61
第五章云南粉虱传双生病毒与其卫星分子的共进化  61-67
  5.1 材料与方法  61-62
    5.1.1 样品来源  61
    5.1.2 植物总DNA的提取  61-62
    5.1.3 序列扩增、克隆、测序  62
    5.1.4 序列分析  62
  5.2 结果与分析  62-66
    5.2.1 WTGs的分子鉴定及分析  62-63
    5.2.2 DNA-A及DNAβ分子相似性比较  63-64
    5.2.3 DNAβ分子与其辅助病毒的共进化关系  64-66
  5.3 讨论  66-67
全文小结  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-77
附录A 攻读硕士期间发表论文目录  77-78
附录B 常用试剂和仪器  78-79
附录C 常用缓冲液和培养基配方  79-81
附录D 本论文所用重要缩写词及中文对照  81

云南粉虱传双生病毒优势种变异及其与卫星分子的共进化

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