三种豆科作物菜豆普通花叶病毒分离物的分子鉴定及全基因组序列测定和分析

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a1028399914
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中国是全世界豆类的主产国之一,豆类在我国的种植量仅次于禾本科植物位居第二。大豆、扁豆、绿豆在山东省是普遍种植,山东省更是豆类的生产大省。在侵染豆类作物的病毒中,以菜豆普通花叶病毒(Bean common mosaic virus,BCMV)的发生尤为严重。BCMV为马铃薯Y病毒属成员,在世界上很多地方均有发生。本研究在山东泰安地区采集有疑似BCMV症状的大豆、扁豆、绿豆叶片,根据GenBank已登记的全序列设计合成引物,扩增其全基因组序列。本研究扩增得到BCMV大豆、扁豆、绿豆分离物的全基因组序列,将BCMV大豆、扁豆、绿豆分离物的全基因组核酸序列及外壳蛋白的氨基酸序列与相关的其他BCMV分离物的序列相比较并建立系统进化树,发现BCMV大豆、扁豆、绿豆分离物分属不同组,大豆分离物与黑眼豇豆株系归为一组,扁豆分离物处于BCMV的花生条纹病毒株系(Peanut stripe virus,PStV)与BCMV的其他株系之间,绿豆分离物与普通菜豆分离物的BCMV株系最为接近。根据MegAlign软件分析结果,BCMV的大豆分离物(BCMV-SB)、扁豆分离物(BCMV-HB)、绿豆分离物(BCMV-MB)与其他分离物的全基因组氨基酸序列一致率为86.3%~97.2%、85.3%~91.5%、88.3%~93.7%,其核苷酸一致率分别为:78.7%~95.6%、74%~83.6%、78.9%~89.2%,BCMV-SB/BCMV-HB、BCMV-SB/BCMV-MB、BCMV-HB/BCMV-MB分离物之间的一致率分别为82.6%,83.8%、83.4%。BCMV-SB、BCMV-HB、BCMV-MB的CP序列与本研究中所用的BCMV其他序列的氨基酸一致率分别为90.9%~99.7%、89.9%~93.7%及89.9%~95.1%, BCMV-SB/BCMV-HB、 BCMV-SB/BCMV-MB、BCMV-HB/BCMV-MB分离物之间的一致率分别为91.3%、93%、89.5%。BCMV-SB、BCMV-HB、BCMV-MB的CP序列与本研究中所用的BCMV其他序列的核苷酸一致率分别为84.8%~98.4%、83.7%~89.9%、85.9%~92.9%,BCMV-SB/BCMV-HB、BCMV-SB/BCMV-MB、BCMV-HB/BCMV-MB分离物之间的一致率分别为89.8%、89.8%、87.4%。分析结果表明,BCMV-HB、BCMV-MB是BCMV的新株系,BCMV-SB则归入BCMV的黑眼豇豆株系。通过与BCMV的其他分离物全序列相比较,在BCMV-SB、BCMV-HB、BCMV-MB均有重组现象发生。通过使用RDP4.0与Simplot3.5.1软件检测,BCMV-SB在P1基因中有两个重组位点(P值小于10-13),约位于597nt和1036nt,潜在的重组本为BCMV-Y和BlCMV,通过建立系统进化树,分析表明在5’-UTR~596nt和1037~3’-UTR区域BCMV-SB均靠近BlCMV,而在597nt~1036nt区域,BCMV-SB则与BCMV-Y处于同一分支上;利用重组软件分析BCMV-HB时同样检出可能的基因重组(P值小于10-5),重组点约位于8033nt和8616nt,位于NIb基因,重组本为PStV的Ts株系和BlCMV,在5’-UTR~8032nt和8617~3’-UTR区域BCMV-HB均靠近PStV的Ts株系,而在8033nt~8616nt区域,BCMV-HB则与BlCMV处于同一分支上;利用重组软件分析BCMV-MB时同样检出明显的基因重组现象(P值小于10-15),重组点约位于2285nt、3358nt、5350nt,分别位于HC-Pro、P3和CI基因,重组本为BCMV-Y和BCMV-NL1。在5’-UTR~2285nt及3359~5350nt区域,BCMV-MB均与BCMV-Y株系一致性最大,在系统进化树的树形上也最为靠近。在2286~3358nt及5351~3’-UTR区域,BCMV-MB与BCMV-NL1具有最高的一致率,在系统进化树的树形上也最为靠近。
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