马铃薯Y病毒多基因系统发育分析及其株系快速鉴定方法的建立

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马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是世界范围内为害烟草与马铃薯的重要植物病毒之一。本文旨在建立快速准确的多基因联合体系,实现PVY常见株系的快速鉴定。以PVY的P1、HC-Pro、VPg和CP 4个基因为研究对象,根据基因的不同组合建立5个不同数据集,分别进行系统发育分析,并通过贝叶斯标签关联显著性(Bayesian tip-association significance,BaTS)分析各数据集中代表分离物与株系的关联性,以确定实现PVY快速鉴定的最佳组合。不同数据集的系统发育及BaTS分析结果显示,除了联合P1、VPg和CP 3个基因数据集外,其他4个数据集均无法实现PVY常见株系的准确鉴定。采用不同建树方法对联合P1、VPg和CP 3个基因数据集比较分析显示,基于ML法和NJ法的系统发育树在拓扑结构上基于一致,均优于基于贝叶斯算法的最大分支置信(Maximum clade credibility,MCC)树;同时以HLJ26分离物为研究对象,对建立的多基因联合体系进行实际应用,结果显示该分离物与PVYNTN-NW株系的3个分离物SYR-Ⅱ-2-8、SYR-Ⅱ-Be1和SYR-Ⅱ-DrH以高置信值聚为一亚簇,表明该分离物可能属于PVYNTN-NW株系(SYR-Ⅱ型)。重组分析显示,HIJ26基因组存在4个潜在的重组信号,分别位于P1、HC-Pro/P3、VPg和CP的5′-末端,与PVYNTN-NW株系(SYR-Ⅱ型)的重组位点相一致,表明其属于PVYNTN-NW株系(SYR-Ⅱ型)。同时,应用多重RT-PCR成功扩增出约为1 000bp和400bp的2个特异性片段,与PVYNTN-NW株系(SYR-Ⅱ型)的特异条带大小相一致。这些结果进一步支持了多基因联系的鉴定结果。联合P1、VPg和CP 3个基因数据集系统发育分析,可以实现PVY常见株系的准确鉴定。HLJ26分离物属于PVYNTN-NW株系(SYR-Ⅱ型),这是PVY马铃薯上该株系SYR-Ⅱ型全因组序列的首次报道。
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