水稻條紋病毒致病性及其遺傳多樣性.pdf

1、水稻條紋病毒(Rice stripe virus，RSV)是纖細(xì)病毒屬(Tenuivirus)的典型成員，曾分布于我國(guó)16個(gè)省市，至今仍在部分省市暴發(fā)流行，給我國(guó)水稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。本文對(duì)水稻條紋葉枯病暴發(fā)區(qū)和常發(fā)區(qū)灰飛虱(Laodelphax striatellus Fallén，SBPH)攜帶的22個(gè)分離物進(jìn)行了致病性測(cè)定，并對(duì)其中的21個(gè)分離物主要編碼基因(NS2、CP、SP和NS3)的遺傳多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，初步探討了灰飛

2、虱攜帶的RSV分子變異的可能原因及病毒與介體之間長(zhǎng)期互作的演化規(guī)律，明確了RSV的致病型。 利用36個(gè)遺傳背景差異較大的粳稻品種對(duì)來(lái)自江蘇、云南、河北、山東等地的灰飛虱攜帶的22個(gè)水稻條紋病毒(RSV)分離物進(jìn)行致病性測(cè)定，根據(jù)各分離物在36個(gè)品種上的平均發(fā)病率，將參試分離物劃分為強(qiáng)致病型(HV)、次強(qiáng)致病型(SH)、中致病型(MV)、次弱致病型(SL)、弱致病型(LV)5個(gè)類(lèi)型，致病力強(qiáng)弱順序?yàn)镠V>SH>MV>SL>LV，其

3、中MV和SL占參試分離物的77％，表明RSV對(duì)粳稻的致病力中等偏下。RSV致病型在地區(qū)間和年度間呈隨機(jī)分布狀態(tài)，暗示自然條件下某一地區(qū)的RSV是混合致病群。根據(jù)36個(gè)粳稻品種在22個(gè)分離物上的平均發(fā)病率，將其劃分為免疫(I)、抗(R)、中抗(MR)、中感(MS)、感(S)、高感(HS)6個(gè)抗感類(lèi)型，其中中感和感病類(lèi)型占所有品種的70％，無(wú)高感和免疫類(lèi)型，表明粳稻對(duì)RSV比較感病但有一定的耐受性。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果篩選出11個(gè)具有鑒別能力的水稻

4、品種，可對(duì)RSV分離物進(jìn)行致病型鑒定。研究發(fā)現(xiàn)抗病品種在不同分離物上表現(xiàn)并不一致，在一些分離物上表現(xiàn)為中抗-中感類(lèi)型，接種量加大時(shí)可轉(zhuǎn)為感病類(lèi)型。由此提示在應(yīng)用抗病品種防治水稻條紋葉枯病時(shí)應(yīng)選用高抗類(lèi)型的品種，在灰飛虱超量發(fā)生的情況下需及時(shí)做好治蟲(chóng)控病工作，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)豏SV致病型的變化，警惕品種抗性喪失。 對(duì)以上分離物中的21個(gè)分離物，提取灰飛虱總RNA，以RSV日本T分離物RNA2、RNA3和RNA4的基因序列設(shè)計(jì)引物，經(jīng)

5、RT-PCR擴(kuò)增，獲得其CP、NS2、NS3和SP基因的全長(zhǎng)片段。序列測(cè)定表明，4個(gè)基因分別由969、600、636和537個(gè)核苷酸組成。與已報(bào)道的其它RSV分離物序列同源性比較發(fā)現(xiàn)，灰飛虱攜帶的21個(gè)RSV分離物4個(gè)基因分子變異較小，其核苷酸和氨基酸序列同源性分別達(dá)95.5％和96.0％以上。結(jié)合已發(fā)表的各地RSV分離物，應(yīng)用DNANAN軟件分析表明，灰飛虱攜帶的21個(gè)分離物基本聚為一組；21個(gè)分離物中云南3個(gè)分離物的CP、NS3和S

6、P基因都在一組，NS2基因除LS-YNBS042外其它兩個(gè)分離物在一組，表明云南獨(dú)特的地理氣候條件和豐富的生物多樣性可能造成了云南RSV較為復(fù)雜的遺傳分化。研究還表明不同地域和時(shí)間采集的RSV分離物間CP、NS2、NS3和SP4個(gè)基因其變異較為穩(wěn)定，與地域和時(shí)間之間沒(méi)有明顯的相關(guān)性，核苷酸同源性達(dá)97.2％以上且遺傳距離在0.020以下，并且4個(gè)基因的變異多為堿基替換，大部分為無(wú)義突變。CP、NS2、NS3和SP基因的遺傳多樣性值分別為

7、0.2000、0.1933、0.2500和0.2875，其保守性順序?yàn)镹S2>CP>NS3>SP，暗示這4個(gè)基因所編碼的蛋白在病毒與介體昆蟲(chóng)寄主互作過(guò)程中所受到的選擇壓力可能不同。20個(gè)RSV分離物的4個(gè)基因聯(lián)合聚類(lèi)分析結(jié)果表明，根據(jù)20個(gè)分離物核苷酸序列同源性聚類(lèi)分析的進(jìn)化簇與致病型的分組并不一致，兩者間沒(méi)有明顯的相關(guān)性。對(duì)Tenuivirus 6種病毒的4個(gè)基因相應(yīng)的蛋白氨基酸序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析，得到了相似的進(jìn)化親緣關(guān)系。RSV與