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烟蚜可通过直接取食植株和传播植物病毒为害多种农作物,造成了严重的经济损失。前期研究在烟蚜体内发现了一种新的浓核病毒(Myzus persicae nicotianae densovirus,MpnDV)。浓核病毒(Densoviruses,DVs)是一种小型单链DNA病毒,多数可以致死寄主,部分存在互利共生的关系,近年来还有报道称病毒与寄主之间存在协同进化的关系。为了进一步解析MpnDV对烟蚜生长发育的影响及其生物学功能,我们分析了MpnDV的全基因组序列特征,对全国29个地区的烟蚜进行病毒感染率检测,同时通过MpnDV地理种群分化进一步分析烟蚜地理种群分化,通过生命表的手段分析了MpnDV对烟蚜生长发育和生殖的影响,主要研究结果如下:(1)MpnDV全基因组克隆和结构分析:MpnDV序列全长为5480 bp,属双义浓核病毒,即编码NS(nonstructural protein)的基因和编码VP(viral protein)的基因分别分布在2条互补链上。对比MpnDV和MpDV(Myzus persicae densovirus)的ORFs(Open Reading Frame)结构,发现二者的读码框数量和长度均存在差异,MpnDV正负链上各有2个读码框,但MpDV的正链上有3个读码框,负链上有2个读码框,且读码框起始与终止位点各不相同。进一步研究发现,碱基的插入和缺失是缩短ORF的主要原因,虽然MpnDV与MpDV表现出很高的同源性,但也存在一些差异,具有一些新的特征,建议将MpnDV分为一个浓核病毒属的新种。(2)MpnDV的转录分析:通过3’和5’RACE扩增NS和VP基因,RACE结果表明MpnDV NS2完全包含在NS1内,符合DVs的基因组结构特征;MpnDV具有独特的基因组结构,其VP蛋白仅由一个ORF编码且包含两个内含子序列,这与Ambidensovirus属其他成员的由多个ORF编码VP蛋白的转录方式不同。(3)基于部分NS和VP基因的MpnDV遗传分化分析:采集全国29个地区共622个烟蚜样本进行MpnDV病毒检测,发现其中10个地区烟蚜的病毒携带率为0,8个地区的病毒携带率超过70%,病毒携带率平均为34%。表明病毒广泛的存在于烟蚜野外种群中且不同地区病毒携带率存在差异。利用烟蚜COI序列来分析烟蚜地理种群的亲缘关系,扩增MpnDV的部分NS和VP序列来分析病毒的地理种群分化。10个烟蚜种群病毒的FST(0.832)和Nm(0.05)表明地区间和地区内的基因流较低且基因分化程度较高,说明MpnDV比烟蚜COI序列有更高的变异性和鉴别能力,因此,如果寄主病毒携带率较高,可以考虑将内共生病毒MpnDV作为潜在的标记分析昆虫种群的变异。(4)MpnDV对烟蚜成长发育和生殖的影响:通过测定烟蚜亲代和子代的生命表,结果显示,亲代带毒烟蚜发育历期为5.40 d,不带毒烟蚜发育历期为5.86 d,两者存在显著差异(P<0.05),说明MpnDV可以明显缩短烟蚜的发育历期,子代烟蚜中也存在着同样的规律;带毒烟蚜的寿命为18.08 d,低于不带毒烟蚜的19.98 d,两者差异性显著(P<0.05),表明MpnDV可以缩短烟蚜的寿命,但这一规律在子代烟蚜中表现并不显著;带毒烟蚜生殖后代数量为49头,不带毒烟蚜生殖后代数量为30头,二者存在极显著差异(P<0.01),表明MpnDV可以增强烟蚜的生殖力,子代中存在着相同的趋势。以上结果说明MpnDV与寄主烟蚜间可能是一种互利共生的关系。连续两代生命表结果表明,MpnDV对子代的影响被削弱了。综上所述,我们在烟蚜体内发现了一个新的浓核病毒MpnDV,虽然其与Ambidensovirus属的成员聚类到一起,但具有一些新的特征。目前研究表明MpnDV可加快烟蚜发育速度、提高生殖力,证明MpnDV与寄主烟蚜间是一种互利共生的关系。研究互利共生病毒与寄主的系统进化是解析寄主昆虫适应性的重要基础,也可为害虫防治提供新思路。