黄瓜绿斑驳花叶病毒外壳蛋白第96位氨基酸可以影响致病性

【作者】 张振威； 古勤生；

【机构】 中国农业科学院郑州果树研究所河南省果树瓜类生物学重点实验室；

【摘要】 黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)属于帚状病毒科(Virgaviridae),烟草花叶病毒属(Tobamovirus)。黄瓜绿斑驳花叶病毒是侵染葫芦科作物的重要病毒之一。目前在我国至少23个省市自治区被发现,对葫芦科作物的生产造成了严重损失。根据已有报道,黄瓜绿斑驳花叶病毒起始组装位点位于外壳蛋白编码区内,而外壳蛋白作为病毒的重要组成部分,不仅参与病毒粒子的组装,而且在病毒长距离移动过程中起了重要作用,推测该位点及其附近区域对黄瓜绿斑驳花叶病毒的侵染性有很大影响。为了了解病毒起始组装位点及其附近区域对黄瓜绿斑驳花叶病毒侵染性的影响,本研究在该病毒侵染性克隆的基础上,将病毒起始组装位点序列"GAGGTTG"中的"GTT"缺失突变,获得突变体V97,在起始组装位点前后各选择一个位点进行丙氨酸突变,获得V94A和T104A两个突变体。利用农杆菌介导的方法将这三个突变体分别接种本生烟,发现它们均能引起花叶症状,但与该病毒野生型侵染性克隆相比,发病所需时间较长,且发病植株中这三个突变体除包含有预期突变外,还含有一个共同的自发性突变E96K,即外壳蛋白第96位氨基酸(E96)由谷氨酸突变为赖氨酸,说明该病毒起始组装位点及其附近区域序列确实能够影响病毒的侵染性,而E96在此过程中可能发挥重要的作用。为了进一步了解E96在黄瓜绿斑驳花叶病毒及其在V94A、V97和T104A三个突变体致病过程中所起的作用,本文又构建了E96A和E96K两个单位点突变体及V94A-E96K、V97-E96K和T104A-E96K三个双位点突变体。将各突变体接种本生烟后,发现E96A能延迟发病,而E96K和三个双位点突变体均能正常侵染本生烟,并引起典型的花叶症状。利用DAS-ELISA、RT-PCR和测序进一步确定了各突变体的成功侵染,说明E96对病毒的侵染性有影响,且E96K能够补偿V94、V97和T104的突变对病毒侵染性所造成的影响。另外,利用Northern Blot检测技术对各突变体在接种后第7天的病毒RNA积累量进行了检测,结果显示其病毒RNA的积累与产生症状与否一致。更多还原