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甘蔗花叶病是一种重要的甘蔗病害,在世界各大甘蔗产区广泛分布发生。云南是我国第二大甘蔗产区,甘蔗花叶病在该产区普遍发生,但其病原种类、发生分布特征等方面尚不明确。甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)和甘蔗线条花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)是已报道的能够引起甘蔗花叶病的三种主要病原,其中SCMV和SrMV属于马铃薯Y病毒科(Potyviridae)马铃薯Y病毒属(Potyvirius),SCSMV属于Potyviridae禾本科病毒属(Poacevirus)。目前,关于SCSMV和SrMV分子进化方面的研究很少。因此,本研究首先调查了云南甘蔗花叶病病原的发生分布状况,并对SCSMV和SrMV开展了系统的分子进化研究。2009-2012年,对云南甘蔗产区以及国家甘蔗种质资源圃内324个甘蔗花叶病样品进行RT-PCR检测,结果发现:SrMV、SCMV和SCSMV是引起云南甘蔗花叶病的三种病原。其中,SrMV在不同品种、不同地区的检出率在34%以上,是云南甘蔗花叶病的主要病原;SCSMV在元江地区的检出率高达50%,已成为云南甘蔗花叶病的重要病原之一,并且具有逐年加重的趋势;SCMV的检出率较低,但在部分品种中检出率可达41%。混合侵染现象明显,SrMV多与SCSMV、SCMV共侵染,SCSMV与SCMV共侵染现象零星存在,但未发现三种病毒共侵染的现象。本研究首次报道了SCSMV在国内甘蔗产区的发生分布状况。在云南省甘蔗产区和国家甘蔗种质资源圃内选取了32个SCSMV分离物样品,测定了其基因组序列。结合GenBank中已报道的SCSMV的相关分离物信息,我们对SCSMV的P1、HC-Pro、NIa和CP四个蛋白编码区进行了系统的分子进化研究。分析结果显示:突变、负选择作用以及遗传漂变(建立者效应)是驱动SCSMV进化的主要作用力,重组在SCSMV分子进化中作用不明显;SCSMV不同分离物形成两个独立的种群,这两个种群在中国和印度皆有分布,但尚不能明确其起源;SCSMV在中国和印度处于一个种群剧烈扩张(爆发)趋势中。在SrMV的分子进化研究中,我们主要分析了位于SrMV多聚蛋白两端的P1和CP蛋白编码区序列。研究结果显示:本研究所获SrMV分离物以及GenBank中已报道的分离物,在P1和CP蛋白编码区中都形成2个大组,组间具有很高的遗传差异,平均遗传距离分别达到61%和23%,接近Potyvirus种间的分类标准,可能代表了两种不同的病毒;SrMV的分子进化受负选择作用以及遗传漂变(建立者效应)的强烈影响,重组的驱动作用不明显;系统发生分析以及组间、亚组间遗传距离分析表明SrMV云南分离物表现出很高程度的遗传多样性,云南可能是SrMV一个多样性分布中心。