白草花叶病毒种群遗传结构分析

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1、山东农业大学硕士学位论文白草花叶病毒种群遗传结构分析姓名：崔小雯申请学位级别：硕士专业：植物病理学指导教师：李向东20120615山东农业大学硕士学位论文中文摘要玉米矮花叶病是世界上广泛分布的危害玉米生产的病毒病害。引起我国玉米上矮花叶病的毒原为甘蔗花叶病毒(Sugarcanemosaicvirus，SCMV)和白草花叶病毒(Pennisetummosaicvirus，Per山Ⅳ)。其中关于SCMV在我国发生的报道较多，·而关于PenMV的报道较少。2010和2011年我们从黄淮海地区5省11地市采集表现矮花叶症状的样品，利用RT-PCR从19个样品中检测

2、到Per山Ⅳ，其中河北承德玉米样品8个，山西安泽玉米样品9个、高粱样品2个。经过5次RT．PCR的扩增和5'-RACE扩增，获得了19个PenMV分离物的全基因组序列。‘除了'poly(A)尾外，这19个PenMV分离物基因组序列均为9613个核苷酸(nt)，其中5’非翻译区(UTR)和3’-UTR分别为183Ilt和241nt，中间为9189nt的开放阅读框(ORF)。这些PenMV分离物推定的多聚蛋白水解位点基本一致，只有两个位点差异显著：承德分离物P3／6K1推定的的水解位点为E／G，而山西分离物的水解位点为EAt；承德分离物NIa．Pro／NIb推

3、定的的水解位点为Q／A，而山西分离物的水解位点为Q／(3。PenMV编码的多聚蛋白中包含马铃薯Y病毒属病毒一些重要的保守基序。PenMV不同分离物Pl基因的一致率最低，核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分别为70．00／旷98．1％和70．0％旷96．7％：PIPO基因的一致率最高，核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分别为和95．50／0-100％和93．9％,--100％。全基因组的核苷酸一致率为84．00／旷99．5％，推定的多聚蛋白的氨基酸一致率为93．2％～99．5％。CP基因的核苷酸一致率和推定的氨基酸一致率分别为89．9％．100％和97．0％-1

4、00％。PenMV存在普遍的重组，在承德分离物中尤其普遍，Pl基因和CI．6K2基因是重组的热点区域。在根据全基因组核苷酸序列和多聚蛋白氨基酸序列构建的系统发育树中，所有的PenMV分离物分成了和地理来源相关的承德组(CD)和山西组(SX)，在用6K1、PI、VPg基因序列构建系统发育树时也有类似的树型，但根据其它基因序列构建的系统发育树则呈现出更多的分枝。．PenMV各基因的核苷酸多样性值在0．028--0．249之间，Pl基因的核苷酸多样性值最大，PIPO基因的值最小。PenMV所有的编码基因中，只有CP基因的选择压力氐／魂值大于l，处于正向选择，其他

5、基因的氐／ds值都小于l，处于负向(纯化)选择。承德组和山西组分离物间的凰·、骼t·值都是显著的，并且．‰为l或非常接近l，说明种群之间存在白草花叶病毒种群遗传结构分析高度的遗传分化。大多数基因的啪大于O．33，表示PenMV种群之间基因交流不频繁。种群中性检测中，根据不同基因分析得到的Tajima'sD值、Fu&Li7sD、Fu&Li’s雅和Fu。sFs值大都为负值，说明PenMV种群的多态性较低，可能处于一种扩张的状态。承德组和山西组分离物不同基因核苷酸错配分布图的变化曲线均呈锯齿状不平滑多峰，说明PenMV在山西和河北承德地区可能是长期存在的，并处于

6、一种平衡状态。将PenMV分离物CD2和CD9摩擦接种17个玉米品种，4周后部分品种开始表现症状，引起系统褪绿和花叶。CD2可侵染登海3号(发病率14．3％)、登海6213(-19．O％)和农华101(28．6％)，CD9只侵染登海6213，发病率仅为8．7％。RT-PCR检测，鲁玉850、蠡玉35、承玉10号、鲁单9032和振杰3号5个品种有隐症带毒的现象。关键词：白草花叶病毒；全基因组；分子变异；序列分析2山东农业大学硕士学位论文’AbstractMaizedwarfmosaicdisease(MDM)iSoneofthemostwidespreadv

7、iraldiseasesofmaizeintheworld．ThevirusesthatcauseMDMinChinawereidentifiedasSugarcanemosaicvirus(SCMV)andPennisetummosaicvirus(PenMV)．ThereweremorereportsonSCMVthanPellMVinChina．Wecollectedmaizeandsorghumsamples、Ⅳitlldwarfmosaicsymptomsfromllcitiesof5provincesofthehuang-huai-haireg

8、ionin2010and2011，andidentifiedPe洲