TSWV抗性破坏株系进化机制研究初报

【作者】 刘雅婷； 郑元仙； 李永忠； 徐小刚； 孙文涛； 李正跃；

【机构】 云南农业大学农学与生物技术学院；

【摘要】 番茄斑萎病毒抗性破坏株系是TSWV病毒与抗性寄主长期协同进化形成的,它能系统侵染具有抗性基因(5w-5或Tsw)植物寄主,使寄主丧失抗性。本研究选取采自美国不同地区番茄、辣椒和烟草田间的10个TSWV株系,通过摩擦接种7种不同植株,确定了TSWV在寄主范围的症状学特性,并从中筛选能系统侵染抗性辣椒(Heritage和Stiletto)的4株毒力强抗性破坏株系,即0523101、0317602、0619901和0317501,通过"抗性辣椒-本生烟-抗性辣椒"5次循环驯化,使0523101、0317602、0619901其对抗性辣椒的毒力频率急剧上升,由原来的20%上升到100%,而0317501株系在5次循环驯化始终保持恒定毒力频率(约30%)。比较驯化前后株系在豇豆和辣椒上的症状发现,驯化后株系,除0317501外,发病初期均不产生过敏性反应(HR),而且0523101、0619901株系出现系统症状的时间明显提前。通过RT-PCR、克隆和测序获得了10株参试株系和驯化后4株抗性破坏株系的核壳体蛋白(NP)、非结构运动蛋白(NSm)、依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)基因的序列,应用生物信息软件Clustalx、DNAman和DNAstar比对分析,发现驯化前后4株抗性破坏株系在NP、NSm和RdRp基因上并没有表现显著差异,但是发现驯化前后性状无差异的0317501株系在NSm核酸和蛋白质序列中没有发生任何改变,但是其他3个驯化成功的株系没有发现有一致性突变,均在不同位点发生不同突变,NSm基因可能和抗性丧失相关,但是可能是多位点控制。到底哪个基因(有可能是G1G2还是NSs基因)在抗性破坏过程中起关键作用,这还有待未来深入研究探索。更多还原