大豆花葉病毒不同毒株在大豆品種上致病性差異及CP基因序列多樣性的分析.pdf

1、大豆花葉病毒( Soybean Mosaic Virus, SMV)病是世界性病害，分布非常廣泛，嚴(yán)重影響大豆的產(chǎn)量和外觀品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者曾經(jīng)對(duì)大豆花葉病毒CP蛋白進(jìn)行了研究，本研究的目的是鑒定國(guó)家大豆改良中心近年采集的來源不同的部分SMV毒株在不同大豆品種上癥狀反應(yīng)，研究不同毒株致病性的差異，通過克隆CP蛋白基因并進(jìn)行序列分析，揭示我國(guó)SMV的遺傳多樣性。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.鑒定了28個(gè)SMV毒株

2、在10個(gè)大豆品種上的癥狀反應(yīng)。結(jié)果表明，大豆花葉病毒在大豆植株上的癥狀類型有花葉和壞死，部分植株同時(shí)表現(xiàn)兩種癥狀。同一SMV毒株在不同大豆品種上的癥狀反應(yīng)不同，不同SMV毒株感染同一大豆品種癥狀反應(yīng)也不同。部分來自相同地區(qū)的毒株在大豆品種上的反應(yīng)可能不一致，來自不同地區(qū)的病毒毒株在大豆品種上的反應(yīng)可能一致。說明一個(gè)地區(qū)流行的毒株部分屬于不同株系，不同地區(qū)流行的部分毒株可能是相同的。28個(gè)毒株都能侵柒南農(nóng)1138-2和8101，說明南農(nóng)1

3、138-2和8101的抗侵染能力較弱。28個(gè)毒株中只有5個(gè)毒株可以侵染廣譜抗源科豐1號(hào)，說明這些毒株具有較強(qiáng)的致病性，而科豐1號(hào)具有廣譜抗性。
　　 2.采用RT-PCR方法獲得28個(gè)SMV毒株的cDNA，用TA克隆的方法獲取陽性克隆。測(cè)定了其CP基因序列，得到的CP基因全長(zhǎng)均為795nt，推導(dǎo)的氨基酸序列為265個(gè)氨基酸殘基。核苷酸及氨基酸序列分析表明，在測(cè)得的28個(gè)CP基因序列中，27個(gè)CP基因序列存在N末端的DAG保守區(qū)域

4、。其中浙江毒株4103中的DAG變成DAS。CP基因N端DAG序列與蚜傳相關(guān)，DAG變成DAS是否改變SMV的蚜傳特性有待進(jìn)一步試驗(yàn)證明。28個(gè)SMV毒株的CP基因同源性較高，核苷酸序列同源性為87.9％～100％，氨基酸序列同源性為95.3％～100％。從地域關(guān)系上看，參試的28個(gè)毒株分別來自北方春大豆區(qū)、黃淮大豆產(chǎn)區(qū)、和南方大豆產(chǎn)區(qū)，系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示：4103和4032都來自南方大豆產(chǎn)區(qū)，來源地分別是浙江和上海，系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示具有很高

5、的同源性；4297、4103、4032、SC3、DB630、ZHZH131在系統(tǒng)進(jìn)化樹上處于較近的分枝上。其中4297、4103、4032、SC3，來自南方大豆產(chǎn)區(qū)，DB630來自東北大豆產(chǎn)區(qū)，ZHZH131來自黃淮大豆產(chǎn)區(qū)。此分枝上來自南方的毒株較多，說明毒株來源地與CP序列的同源性有一定的聯(lián)系。然而WF63、JN17、HB98、WF64、BJ157、3257、3331屬于黃淮大豆產(chǎn)區(qū)，H150、DB359、DB380、H161、屬于

6、東北春大豆產(chǎn)區(qū)，Y049、4026、4469-4、4233屬于南方大豆產(chǎn)區(qū)，它們?cè)谶M(jìn)化樹上也處于較近的分枝上。ZHZH131和ZHZH144都來自河南省，在系統(tǒng)進(jìn)化樹中分屬較遠(yuǎn)的分枝；BJ157和BJ166都來自北京市，在系統(tǒng)進(jìn)化樹中也分屬較遠(yuǎn)的分枝。說明來自相同地區(qū)的毒株可能在相近的分枝上，也可能在較遠(yuǎn)的分枝上。由此可見，氨基酸序列的同源性與病毒來源地之間相關(guān)性不明確，有待進(jìn)一步研究。
　　 H150和Y049CP基因同源性較

7、高，在很近的分枝上，它們同屬于SC-11株系群。4026和BJ157在10個(gè)品種上的抗感反應(yīng)基本一致，H150和Y049在鑒別寄主上的反應(yīng)也是相同的（同時(shí)被劃到SC-11株系群），它們之間同源性較高，在系統(tǒng)進(jìn)化樹中處于很近的分枝上；另外，3257、DB380、H161、3331四個(gè)毒株在進(jìn)化樹上屬于較近的分枝，CP基因同源性較高，在株系劃分時(shí)3257、DB380、H161歸入SC-11，雖3331歸入SC14株系群，但SC-11和SC-

8、14只在一個(gè)鑒別寄主上的癥狀反應(yīng)存在差異。該結(jié)果說明毒株在鑒別寄主上的癥狀反應(yīng)與CP基因之間同源性高低可能具有一定的相關(guān)，CP基因之間同源性有可能成為株系劃分的分子依據(jù)。值得注意的是毒株4103和4032在10個(gè)品種的抗感反應(yīng)中差異較大，它們之間的同源性較高，系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示也屬于很近的分枝。另有4026和BJ157、4469-4和4233、4103和4032、SC3和ZHZH131,Y049和H150毒株兩兩同源性較近，但在不同大豆品種