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水稻病毒病的发生对水稻生产造成严重损失。目前,我国已报道的主要水稻病毒病有10种。由海南省三亚、陵水、乐东为主体构成的国家南繁科研育种区是我国最重要的水稻传统冬季育制种基地。南繁区在汇聚全国种质材料的过程中,也极易成为水稻病害的传播扩散源。因此极有必要对南繁区水稻病毒病的发生情况展开摸底调查,为防控南繁区水稻病毒病提供基础。近年来,新一代高通量测序技术的迅速发展为开展大规模、高通量的病毒检测提供了新的技术手段。本研究综合运用传统分子检测方法、small RNA测序以及转录组测序技术检测南繁区水稻病毒病的发生情况,于2014年1月至2015年11月,连续两年对南繁区三亚、陵水、乐东等地水稻病毒病的发生进行6批次监测。主要结果如下:(一)田间调查和分子检测结果显示,为害南繁区水稻的RNA病毒主要有3种,分别为水稻齿叶矮缩病毒(Rice raggedstuntvirus,RRSV)、水稻南方黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)和水稻草状矮缩病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV),检出率分别为30.45%,7.61%和0.51%。RRSV为害最为严重,在个别区域的田间发病率达到60%,造成绝收,需要重点防治。统计结果显示在南繁育制种区域水稻病毒病冬、春季的发生率总体高于夏秋两季。以上结果为进一步探究南繁区水稻病毒病的发生规律提供了基础。(二)利用small RNA高通量测序技术分别对水稻健康植株样品(JK)、水稻病毒病害样品(Infected)和随机样品(Mix)三份样品进行深度测序。通过序列的比对和拼接共鉴定了 3种水稻病毒,分别为:水稻齿叶病毒(Rice ragged stunt virus,RRSV)、水稻黄矮病毒(Rice yellow stunt rRYSV)和南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)。经生物信息学分析,组装拼接得到上述3种病毒的基因组序列。其中,水稻黄矮病毒为南繁区内首次发现的一种水稻病毒。由于传统的分子检测方法并未检测到该病毒,根据新发现病毒基因组序列设计引物,RT-PCR验证进一步确证了水稻黄矮病毒的存在。上述结果表明small RNA测序技术是一种高效、准确的植物病毒检测和基因组测序方法。(三)利用IlluminaHiSeq4000Paired-end 150转录组测序技术分别对第五批次采样混合样品(NFR-A)和第六批次采样混合样品(NFR-B)进行高通量测序,每个样品产生32Gb clean data。过滤水稻基因组序列信息后,de-novo组装共获得167,765 条 Unigenes。长度超过 1kb 的 Unigene 分别通过 BlastN 和 BlastX 与GenBank中的Nt和Nr数据库进行比对。从Nt比对数据中获得与水稻东格鲁杆状病毒(Rice tungro bacilliform virus)和短花药野生稻双生病毒(Oryza brachyantha geminivirus)同源性很高的2条contigs序列;从Nr比对数据中筛选出29条与病毒氨基酸序列相似性高的contigs序列。数据表明,水稻疑似病样中存在大量的病毒信息,有待进一步验证。本研究综合利用传统方法与高通量测序新方法多批次、大规模、高通量深度检测调查了我国南繁科研育种基地水稻病毒病的发生情况。研究结果表明,较之传统方法,small RNA测序和转录组测序新技术具有明显的技术优势,适用于检测和鉴定一些未知的新病毒和在寄主内低表达的植物病毒,是对传统检测技术的有效补充手段。对南繁区水稻病毒发生情况的鉴定结果也表明,南繁区水稻病毒存在病毒种类多、发生情况复杂、鉴定难度大的情况。研究结果为加强南繁水稻病毒病的检测、防控提供了依据。