侵染滇重楼的一种Tombusviridae科新病毒的鉴定

【作者】 王喆； 陈潞； 陈泽历； 高丽柯； 李尚贇； 文国松； 赵明富；

【机构】 云南农业大学农业生物多样性控制病虫害教育部重点实验室； 云南农业大学功能产品研究中心； 云南农业大学农学与生物技术学院；

【摘要】 滇重楼(Paris polyphylla var.yunnanensis)是藜芦科(Melanthiaceae)重楼属(Paris)多年生草本植物,作为一种重要的中药材广泛分布于云南各地区,经调查发现目前云南地区滇重楼病毒性病害逐年加重。番茄丛矮病毒科(Tombusviridae)是一类具有直径28～35 nm的等轴对称二十面体光滑或颗粒状病毒粒子。该科共分为3个亚科,共包含17个属、95个确定种,所有病毒种都能通过机械接种、繁殖体进行传播,另外还包含了大量土传病毒,它们可以依赖或不依赖生物载体通过土壤传播,部分病毒也能通过种子传播。Tombusviridae科成员实验寄主范围很广,科内成员可感染单子叶植物或双子叶植物,但是没有物种可以同时感染这两种植物,所以单个病毒种的自然宿主范围相对狭窄。该科病毒引起的典型病毒病特征包括叶片斑驳、皱缩、坏死和畸形,有些病毒感染自然寄主后不表现症状。课题组借助高通量测序初步判断分析出叶片显现花叶和褪绿的滇重楼病株中携带Tombusviridae科的一种新病毒,暂命名为重楼2号病毒(Paris virus 2,ParV2)。ParV2病毒全基因组序列为4 118 nt,具有Tombusviridae科典型的基因组结构特征且包含6个开放阅读框(ORFs),分别编码复制酶相关蛋白(P40)、依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)、运动蛋白1 (MP 1)、运动蛋白2 (MP 2)、辅助蛋白(P9)和衣壳蛋白(CP)。本研究利用高通量测序得到的病毒全基因组序列在NCBI在线Primer BLAST设计特异性引物用于RT-PCR扩增验证病毒的存在。将扩增产物使用DNAMAN进行组装得到病毒全长基因组。经BLAST x比对分析发现该序列与已报道的Tombusviridae科中暂未分类的生姜褪绿斑相关病毒(Ginger chlorotic fleck-associated tombusvirus,GCFaV-1,登录号:QKE30557)具最高为68.56%的氨基酸序列相似性。进一步与Tombusviridae科中的21种病毒分离株进行多序列比对分析显示病毒全基因组核苷酸及各蛋白质氨基酸序列相似性分别为:全序列(31.7%～55.5%)、RdRp (26.3%～59.2%)、MP 1 (10.5%～42.8%)、MP 2 (7.6%～47.2%)。由于RdRp在Tombusviridae科不同成员中高度保守,是用于病毒分类的可靠指标。基于推导的RdRp蛋白氨基酸序列构建系统发育树,结果显示同一个属中的病毒成员间都有表现出最近的亲缘关系并与其他属病毒成员分开,而ParV2与GCFaV-1以及Procedovirinae亚科中Machlomovirus和Panicovirus成员聚集在一个大的分支,其中与GCFaV-1聚为一个单独的小分支,表现出更近的亲缘关系。因此认为该病毒是Tombusviridae中的一个新种,但其具体归类于哪个属有待进一步确定。更多还原