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甘蔗杆状病毒(Sugarcane bacilliform virus,SCBV)隶属于花椰菜花叶病毒科,杆状DNA病毒属,是侵染甘蔗的重要病原物之一,在多数种植甘蔗的国家和地区普遍发生,对甘蔗产业构成潜在威胁。杆状DNA病毒属成员启动子被广泛应用于作物遗传转化。SCBV群体存在高度遗传变异,探索不同SCBV基因型编码的启动子活性差异,为甘蔗等作物的转基因分子育种提供合适的启动子具有重要理论和实践意义。因此,本研究克隆获得不同地理来源的SCBV分离物部分基因组序列,从核苷酸、氨基酸水平分析SCBV遗传多样性,随后,分别克隆不同SCBV基因型病毒启动子,并预测这些启动子的结构和顺式元件以及驱动报告基因EYFP的活性差异。本研究克隆获得6个不同地理来源的SCBV分离物部分基因组序列,约3 kb,包含部分RT/RNase H及启动子区域。以已报道的10条SCBV基因组RNase H编码区序列作为参考序列,分析这些SCBV病毒分离物的遗传变异,结果显示供试的SCBV分离物的核苷酸序列一致性为52%～95%,遗传距离为0.02～3.00;氨基酸序列一致性和遗传距离分别为50%～100%和0～1.24,遗传多样性极其丰富。系统进化分析表明本研究克隆获得的 6 个 SCBV 分离物分别属于 SCBV-H、SCBV-G、SCBV-P、SCBV-N、SCBV-Q、SCBV-R基因型,另外2个国外引进的SCBV分离物属于SCBV-E和SCBV-L基因型。为探索不同SCBV病毒分离物启动子活性差异,以EYFP为报告基因,构建8个不同SCBV病毒基因型启动子植物表达载体,在洋葱表皮细胞上进行转基因瞬时表达,验证这些启动子具有活性功能。随后在自然寄主甘蔗嫩叶组织上分析这些启动子瞬时表达活性差异,结果显示,8个启动子驱动EYFP表达能力具有显著差异,EYFP荧光表达强度(Gray value×pixels)变化范围为 3.45×104～1.00×106,EYFP 荧光表达点数(foci count)变化范围为40～499。最高的荧光表达强度是SCBV-TX启动子,分别比Ubi、CaMV35S启动子提高4.20和8.06倍;最低的荧光表达强度是SCBV-CZ70启动子,分别比Ubi、CaMV35S启动子提高增强了 2.10和4.02倍;荧光表达点数最高的是SCBV-ROC27启动子,最弱的是SCBMOV-MOR启动子,分别比Ubi启动子增加了 4.26和2.03倍,比CaMV35S启动子增加了 5.29和2.53倍。对SCBV启动子的核苷酸序列进行生物信息学分析,结果显示各SCBV启动子均具有启动子的典型结构TATA-box,并且各启动子区域含有丰富的顺式作用元件,如增强子CAAT-box、分生组织特异性表达CAT-box等,这些顺式元件功能有待进一步验证。综上所述,本研究克隆了一批不同SCBV病毒基因型启动子,初步验证具有显著的活性差异,并具有丰富的顺式作用元件,这些研究成果为下一步开展SCBV启动子在作物转基因分子育种领域上的应用奠定了基础。