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云南凹头苋上分离到的两种菜豆金色花叶病毒属病毒基因组结构特征



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA 研究论文


收稿日期: 2016-08-23; 修回日期:2016-10-07
基金项目:国家自然科学基金云南联合基金资助项目(U1136606);国家自然科学基金资助项目(31260421)
通讯作者:张仲凯,研究员,主要从事植物病毒研究;Tel:13708723013,0871-65183204,E-mail:zhongkai99@sina.com
共同第一作者:赵丽玲,女,云南大理人,研究实习员,主要从事植物病毒研究,E-mail:zhaolilingyunnan@163.com;
钟 静,女,云南昆明人,硕士,主要从事植物病毒研究,E-mail:zhong_jing1228@163.com。
doi:10.13926/j.cnki.apps.000096
云南凹头苋上分离到的两种菜豆金色花叶病毒属
病毒基因组结构特征
赵丽玲#,钟 静#,尹跃艳,张仲凯*
(云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南省农业生物技术重点实验室,昆明 650223)
摘要:菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)病毒是热带亚热带地区多种作物的重要病原,杂草作为该
属病毒的中间寄主在病害发生流行中具有重要作用。本研究通过克隆、测序和生物信息学分析,对三
株具有曲叶症状的凹头苋(Amaranthus lividus)进行菜豆金色花叶病毒属病毒的分离分析。从这些凹
头苋中共分离到 2种菜豆金色花叶病毒属病毒和 3种 beta卫星。序列分析显示,其中一种病毒与云南
番茄黄化曲叶病毒相似性最高(96%),另一种与中国胜红蓟黄脉病毒相似性最高(96.5%或 91%)。
Beta卫星的分析显示,其中一种与云南番茄黄化曲叶 beta卫星相似性最高(94.3%),另一种与赛葵
曲叶 beta卫星相似性最高(92%),最后一种与中国番茄曲叶 beta卫星相似性最高(91%)。重组分
析表明,分离物 YN4331-69是一个重组病毒,是由中国胜红蓟黄脉病毒 YN4326-60和一个尚未发现的
菜豆金色花叶病毒属病毒重组形成。这是首次报道凹头苋被不同的菜豆金色花叶病毒属病毒及其伴随
的 beta卫星侵染,表明凹头苋是一个适宜该属病毒的中间寄主。
关键词: 菜豆金色花叶病毒属病毒;凹头苋;复合侵染;重组

Molecular characterization of two distinct begomoviruses from the weed Amaranthus
lividus in Yunnan,China ZHAO Li-ling#,ZHONG Jing#,YIN Yue-yan,ZHANG Zhong-kai*
(Institute of Biotechnology and Germplasm Resources, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory
of Agricultural Biotechnology of Yunnan Province, Kunming 650223, China)
Abstract: Begomoviruses are among the most damaging pathogens causing epidemics in crops in many
tropical and subtropical regions. Acting as middle hosts of begomoviruses, weeds play crucial role in the
emergence of plant viral epidemics. Begomovirus associated with three Amaranthus lividus plants, showing
leaf curl symptoms, was studied using cloning, sequencing and bioinformatic analysis. Two distinct
monopartite begomoviruses and three distinct betasatellites were isolated from these Amaranthus lividus.
Sequence analysis shows that one begomovirus shared the highest identity (96%) with Tomato yellow leaf
网络出版时间:2016-10-10 10:46:42
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2184.S.20161010.1046.003.html

赵丽玲,等:凹头苋上分离到的两种菜豆金色花叶病毒属病毒基因组结构特征 2


curl Yunnan virus(TYLCYnV)and the other shared 96.5% or 91% with Ageratum yellow vein China
virus(AYVCNV). For betasatellites, one shared the highest identity (94.3%) with Tomato yellow leaf curl
Yunnan betasatellite (TYLCYnB), the other shared 92% with Malvastrum leaf curl betasatellite (MaLCB),
and another shared the 91% with Tomato leaf curl China betasatellite (ToLCCNB). Recombination analysis
shows that the isolate YN4331-69 was a recombinant begomovirus, which was generated by
AYVCNV-YN4326-60 and an unidentified begomovirus. This is the first report of distinct begomoviruses
associated with betasatellites infecting Amaranthus lividus and indicates that Amaranthus lividus is a feasible
middle host for begomoviruses.
Keywords: Begomoviruses; Amaranthus lividus; Mixed infection; Recombination
中图分类号:S432.1 文献标识码:A

菜豆金色花叶病毒属病毒(begomoviruses)是一类环状单链 DNA病毒,病毒粒子大小约为 18 nm
×22 nm,由烟粉虱传播,侵染双子叶植物[1~2]。根据基因组类型,菜豆金色花叶病毒属病毒分为双组
分病毒和单组分病毒,双组分病毒含有两条大小为 2.5-2.8 kb的 DNA分子(DNA-A和 DNA-B),单
组分病毒仅含一条大小约为 2.8 kb的 DNA分子(DNA-A)[2~3]。单组分的菜豆金色花叶病毒属病毒不
含 DNA-B 组分,但常伴随一类基因组大小约为 1.4 kb 的 beta 卫星(betasatellite),并与之形成
begomovirus/ betasatellite病害复合体[3]。近 20-30年来,由于烟粉虱的爆发、农产品贸易活动的频繁,
导致菜豆金色花叶病毒属病毒引起的病害在热带和亚热带地区快速蔓延,对番茄、棉花、烟草和番木
瓜等的生产构成严重威胁[2,4]。
杂草是菜豆金色花叶病毒属病毒重要的中间寄主,常被多种菜豆金色花叶病毒属病毒侵染,在该
属病毒的侵染循环、重组与进化中起着重要作用。迄今,我国已有多种杂草被菜豆金色花叶病毒属病
毒侵染,包括赛葵[5]、胜红蓟[6]、假马鞭[7]、一品红[8]、空心莲子草[9]、野茼蒿[10]、圆叶锦葵[11]以及黄
花捻[12]等。其中赛葵和胜红蓟是这些杂草中,分布最广且被多种菜豆金色花叶病毒属病毒侵染的两种
杂草。
凹头苋(Amaranthus lividus)又名野苋,属于苋科苋属,在我国除内蒙古、宁夏、青海、西藏外,
全国广泛分布。1999年,在黎巴嫩发现苋属植物作为番茄曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,
TYLCV)的一个中间寄主[13],之后在印度陆续发现辣椒曲叶病毒(Chilli leaf curl virus, ChiLCV)、胜
红蓟耳突病毒(Ageratum enation virus, AEV)、番木瓜曲叶病毒(Papaya leaf curl virus, PaLCuV)都
能够侵染苋属植物 [14~17]。2014年 10月,在云南河口发现该地的凹头苋具有曲叶病症状,病株叶片边
缘卷曲,新叶整片向下卷曲,植株明显矮化。本研究对其伴随病毒进行了鉴定和分离,并对分离到的
病毒核苷酸序列进行比对和 进化重组分析。

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1 材料与方法
1.1 毒源
2014 年 10 月从云南省红河州河口县两个不同乡镇采集了三株凹头苋病样(YN4296,YN4326,
YN4331)。病样症状表现为叶片边缘卷曲,新叶整片向下卷曲,植株明显矮化等(图 1)。

Fig. 1 Leaf curl and plant stunting were observed in Amaranthus lividus plants in the field
1.2 植物总 DNA提取
选取病样中有病症的新叶,采用 CTAB法[18]对其提取总 DNA。
1.3 病毒检测
利用菜豆金色花叶病毒属病毒简并引物 PA/PB 对 3 个样品进行 PCR 检测,该引物扩增到的目的
条带为该属病毒基因共同区及外壳蛋白区约 500 bp的条带[19]。PCR反应体系:10×PCR反应缓冲液(含
Mg2+)2.5 μL、dNTP(2.5 mM)2 μL、F/R引物(20 μM/L)各 0.5 μL、Taq Plus DNA聚合酶(5 U/μL,
上海申能博彩生物科技有限公司)0.5 μL、125 ng植物总 DNA,加双蒸水定容至 25 μL。扩增条件:94℃
预变性 2 min;94℃变性 45 s,50℃退火 45 s,72℃延伸 50 s,30个循环;72℃延伸 10 min。PCR扩增
产物经 1.0%琼脂糖凝胶进行电泳检测。利用 Axygen DNA凝胶回收试剂盒对目的片段进行分离纯化,
纯化产物 DNA连接到 pGEM-T Easy(Promega, Madison, WI)载体,连接产物通过热击法转入大肠杆
菌 DH5α中。利用麦康凯培养基培养 DH5α,挑选阳性克隆,送上海立菲生物技术有限公司进行测序。
1.4 DNA-A全长基因组序列克隆
根 据 测 序 后 所 得 序 列 ( 约 500 bp ) , 分 别 设 计 两 对 背 向 引 物 TYLCYnV-F :
5′-CAAGGTTCGTCGCCGTCTGAA-3′和 TYLCYnV-R: 5′-TTGGAGGCGGGAGTGGAAATG-3′以及
AYVCNV-F:5′-GWCCCGCCGATATAGTCAT-3′和 AYVCNV-R:5′-CGCTTCGACATAATTGCGA-3′
扩增全长。PCR反应体系:2×PCR反应缓冲液(含 Mg2+)25 μL、dNTP(2 mM)10 μL、F/R引物(20
μM/L)各 1 μL、KOD FX DNA聚合酶(1 U/μL,日本东洋纺)1 μL、250 ng植物总 DNA,加双蒸水
定容至 50 μL。扩增条件:98℃预变性 2 min;98℃变性 45 s,52℃(TYLCYnVF/R)或 46℃(AYVCNV-F/R)
退火 45 s,68℃延伸 3 min,30个循环;68℃延伸 10 min。按 1.3中同样的方法进行后续克隆测序。

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1.5 Beta卫星分子检测及克隆
利用 beta卫星通用引物 β01/β02对 3个样品进行 PCR检测,该引物扩增到的目的条带为该卫星全
长约 1 300 bp的条带[20]。PCR反应体系:10×PCR反应缓冲液(含 Mg2+)2.5 μL、dNTP(2.5 mM)2
μL、F/R引物(20 μM/L)各 0.5 μL、Taq Plus DNA聚合酶(5 U/μL,上海申能博彩生物科技有限公司)
0.5 μL、125 ng植物总 DNA,加双蒸水定容至 25 μL。扩增条件:94℃预变性 2 min;94℃变性 45 s,
52℃退火 45 s,72℃延伸 90 s,30个循环;72℃延伸 10 min。按 1.3中同样的方法进行后续克隆测序。
1.6 序列分析、进化树构建及重组分析
核酸序列的拼接通过 DNASTAR. Lasergene.v7.1 软件完成。开放阅读框的寻找通过 DNAMAN 5.22
版(Lynnon Biosoft, Quebec, Canada)和 EditSeq(DNASTAR. Lasergene.v7.1)共同完成。DNA-A序列
相似性比对,先通过 BLAST(www.ncbi.nlm.nih.gov)进行,然后再选用 MegAlign 中的 Clustal W 方
法(DNASTAR. Lasergene.v 7.1)进行深入比对。进化树构建通过 MEGA5 软件 [21]中的邻近法
(Neighbor-joining)完成,步差值设置为 1 000。重组分析通过 RDPv.4.46软件[22]完成。
2 结果与分析
2.1 病毒检测及 DNA-A全基因组序列结构
以 PA/PB 为引物的 PCR 扩增结果显示,3 个样品(YN4296,YN4326,YN4331)中均扩增到约
500 bp的目的条带。将克隆、测序后共获得 5条序列(YN4296-41,YN4326-152,YN4326-153,YN4331-164
和 YN4331-167)。经 BLAST序列比对发现,序列 YN4296-41和 YN4331-167与云南番茄黄曲叶病毒
YN2013(TYLCYnV-YN2013)的CP基因序列相似性高达 99%,YN4326-152、YN4326-153和YN4331-164
与中国胜红蓟黄脉病毒 G95(AYVCNV-G95)的 CP基因相似性高达 97-98%。以上结果表明,在 3个
凹头苋样品中存在菜豆金色花叶病毒属病毒的侵染。
以 TYLCYnV-F/R为全长引物的 PCR扩增结果显示,样品 YN4296和 YN4331中均扩增到大小约
为 2 800 bp的条带;以 AYVCNV-F/R为全长引物的 PCR扩增结果显示,样品 YN4326和 YN4331中也
扩增到大小约为 2 800 bp的条带。经克隆、测序后共获得 5条DNA-A全长序列(YN4296-11,YN4296-15,
YN4326-60,YN4331-67 和 YN4331-69)。其基因组结构都与旧世界报道的菜豆金色花叶病毒属病毒
相似,编码 7个 ORF和一个 IR区,其中病毒链编码 AV1及 AV2,互补链编码 AC1、AC2、AC3、AC4
和 AC5 (表 1)。序列 YN4296-11和 YN4296-15核酸序列完全相同,故选择 YN4296-11进行分析。
Table 1 Features of the begomoviruses isolated from Amaranthus lividus
Isolate
Accession
no.
Size IR AV1 AV2 AC1 AC2 AC3 AC4 AC5
(nt) (coordiates) (coordiates) (coordiates) (coordinates) (coordiates) (coordinates) (coordinates) (coordinates)
YN4296-11 KU933255 2757 2605-136 297-1070 137-487 1519-2604 1212-1616 1067-1471 2145-2447 426-965
YN4326-60 KU601622 2745 2605-133 294-1067 134-484 1516-2604 1209-1616 1064-1468 2154-2576 255-551
YN4331-67 KU933256 2753 2605-136 297-1070 137-487 1519-2604 1212-1616 1067-1471 2157-2447 426-965
YN4331-69 KU933257 2737 2604-132 293-1066 133-483 1515-2603 1208-1615 1063-1467 2189-2446 254-550


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2.2 病毒 DNA-A全基因组序列与其它病毒序列相似性比较
将所得序列与 GenBank 中的其他病毒核苷酸序列进行比对发现,序列 YN4296-11 和 YN4331-67
与当地发现的 TYLCYnV-YN2013序列相似性最高(96%),与其他菜豆金色花叶病毒属病毒相似性在
85%及以下;序列 YN4326-60与中国胜红蓟黄脉病毒 Vietnam16(AYVCNV-Vietnam 16)相似性最高
(96.5%),与其他菜豆金色花叶病毒属病毒相似性在 96%及以下;序列 YN4331-69与中国胜红蓟黄脉病
毒 NN3(AYVCNV-NN3)相似性最高(91.0%),与其他菜豆金色花叶病毒属病毒相似性在 89.0%及以
下(表 2)。根据国际病毒分类委员会(ICTV)制定的菜豆金色花叶病毒属病毒种的分类标准,DNA-A
的核苷酸同源性小于 89%则认为是病毒新种,大于 89%则确定该分离物属于同一种[2],因此分离物
YN4296-11和 YN4331-67属于 TYLCYnV(TYLCYnV-YN4296-11,TYLCYnV-YN4331-67),YN4326-60
和 YN4331-69则属于 AYVCNV(AYVCNV-YN4326-60,AYVCNV-YN4331-69)。以上结果表明,云
南省红河州河口县表现曲叶症状的凹头苋中至少存在 2 种不同的菜豆金色花叶病毒属病毒,并且存在
TYLCYnV/AYVCNV的复合侵染。
将分离物 AYVCNV-YN4331-69与其他 DNA-A序列相似性较高的 AYVCNV以及分布在云南的菜
豆金色花叶病毒属病毒进行深入比对发现,虽然 AYVCNV-YN4331-69 与 AYVCNV-G68、
AYVCNV-BS10、AYVCNV-Vietnam 和 AYVCNV-YN4326-69 的全序列核酸相似性分别只有 89.0%、
88.9% 、87.2%和 86.8%,但除 IR、AC1 和 AC4 相似性稍低外,其余四个基因都有较高的核酸相似性
和氨基酸同源性(表 2)。
Table 2 Nucleotide and aminoacid identities of the isolate AYVCNV-YN4331-69 (KU933257)
with other related begomoviruses
Accession
No.
Isolate Viruses Total
Nt
IR
Nt
AV1
Nt AA
AV2
Nt AA
AC1
Nt AA
AC2
Nt AA
AC3
Nt AA
AC4
Nt AA
KU954388 NN3 AYVCNV 91.0 88.0 97.4 97.7 94.6 94.0 85.0 85.1 92.6 - 95.8 - 94.2 86.0
AJ849916 G68 AYVCNV 89.0 81.7 97.9 99.6 94.0 93.2 80.5 80.2 93.6 90.4 96.8 94.1 86.4 72.1
KU954386 BS10 AYVCNV 88.9 83.9 97.7 98.8 94.6 94.0 80.4 79.6 93.4 89.7 96.5 94.1 87.2 72.1
KU601622 YN4326-6

AYVCNV 87.2 79.7 98.3 99.6 94.3 93.2 76.8 79.1 92.6 90.4 96.3 92.6 71.7 47.7
KC878475 Vietnam AYVCNV 86.8 78.0 98.2 100.

94.0 93.1 76.2 78.7 93.4 88.9 96.0 92.5 71.7 47.7
FN552749 Y249 MaYVHoV 74.4 64.2 74.4 77.7 74.1 63.5 79.6 78.5 74.3 64.4 70.6 62.7 85.7 73.3
AJ457824 Y47 MaYVV 73.7 64.7 76.9 80.5 74.7 65.5 76.2 78.2 73.8 63.7 70.4 64.4 72.1 47.7
AJ786711 Y160 MaYVYnV 72.9 64.1 75.7 79.0 76.1 68.1 74.6 75.8 73.8 63.7 70.6 63.7 73.3 48.8
AJ420318 Y35 TbCSV 78.1 63.6 79.0 83.2 79.6 75.7 82.0 82.5 77.0 65.7 76.5 68.7 72.1 43.0
AJ971266 Y282 TbCSV 78.1 63.6 79.0 83.3 79.3 75.0 81.9 81.8 77.3 65.9 76.8 68.9 71.7 46.5
AJ566744 Y161 TbLCYnV 81.3 64.3 76.1 78.9 79.3 75.9 81.9 81.8 93.1 88.1 95.6 92.5 89.9 79.1
AM261326 Y264 TYLCCNV 77.0 65.2 78.7 84.0 83.3 80.0 77.7 79.9 79.5 69.4 81.5 74.6 70.2 43.0
KC686710 YN2013 TYLCYnV 79.2 73.1 80.7 88.7 84.6 78.4 78.9 76.7 80.5 75.4 82.5 77.6 83.7 68.6
AJ495812 Y72 TYLCTHV 75.9 68.6 75.2 78.5 74.9 74.1 77.4 78.7 82.5 76.1 81.7 76.1 71.3 79.1
Note: IR. intergenic region; Nt. nucleotide sequence; AA. amino acid sequence; -. nonfunctional protein due to mutation.
2.3 病毒 DNA-A 全基因组进化与重组分析
将 分 离 物 TYLCYnV-YN4296-11 、 TYLCYnV-YN4331-67 、 AYVCNV-YN4326-60 和
AYVCNV-YN4331-69与其他菜豆金色花叶病毒属病毒构建进化树。结果显示,TYLCYnV-YN4296-11、
TYLCYnV-YN4331-67与 TYLCYnV-YN2013聚 在 一 起 形 成 一 个 分 支 ; AYVCNV-YN4326-60与

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AYVCNV-Vietnam共同聚在一个小的分支,与 AYVCNV其它分离物共同聚在一个分枝;
AYVCNV-YN4331-69与AYVCNV-NN3聚在一起形成一个分枝,与其他AYVCNV分离物又聚在一起形
成一个稍大的分枝(图 2)。该结果表明 TYLCYnV-YN4296-11、 TYLCYnV-YN4331-67和
TYLCYnV-YN2013亲缘关系最近; AYVCNV-YN4326-60和 AYVCNV-Vietnam亲缘关系最近;
AYVCNV-YN4331-69 与 AYVCNV-NN3 亲 缘 关 系 最 近 ; 虽 然 AYVCNV-YN4326-60 和
AYVCNV-YN4331-69分离自同一地区、同一寄主,但二者在遗传进化中存在一定的距离。



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Fig. 2 Phylogenetic dendrograms based upon alignments of selected
begomovirus genome DNA-A
AYVCNV: Ageratum yellow vein China virus; AYVV: Ageratum yellow vein virus; PaLCuCNV: Papaya leaf curl China virus;
TbLCYnV: Tobacco leaf curl Yunnan virus; TYLCYnV: Tomato yellow leaf curl Yunan virus; PepLCYnV: Pepper yellow leaf
curl Yunnan virus; TYLCTHV: Tomato yellow leaf curl Thailand virus; TYLCCNV: Tomato yellow leaf curl China virus;
TbCSV: Tobacco curl shoot virus; MaYVBaV: Malvastrum yellow vein Baoshan virus; MaYVV: Malvastrum yellow vein virus;
MaYMV: Malvastrum yellow mosaic virus; MaYVHoV: Malvastrum yellow vein Honghe virus; PepYLCCNV: Pepper yellow
leaf curl China virus; MaYVYnV: Malvastrum yellow vein Yunnan virus.
将AYVCNV-YN4331-69全序列和NCBI中与其全序列相似性较高的序列、与其各基因编码的氨基酸
同源性较高的序列以及在云南省和越南老街省广泛分布的菜豆金色花叶病毒属病毒序列(47条)共同
加载到RDPv.4.46 软件中对其可能存在的重组事件进行分析。分析结果显示,AYVCNV-YN4331-69存
在一件显著的重组事件(RDP,P = 1.565× 10-74;GENECONV,P = 2.560×10-70;MaxChi,P =4.640×10-35;
Chimaera,P=4.524×10-17;SiScan,P=4.620×10-11;3Seq,P=1.535×10-45)。重组发生在AYVCNV-YN4331-69
的1 547-2 717 nt区域,包括AC2基因5'端1-69 nt区域,整个AC1和AC4基因区域和IR中1-113 nt区域。
分析结果还显示AYVCNV-4326-60作为主要的亲本,而提供了1 547-2 717 nt区段的次要亲本却未找到。
按与AYVCNV-YN4331-69同样的方法对其余3个分离物进行重组分析,未发现显著的重组事件。
2.4 病毒伴随的 beta卫星分子结构及其进化分析
以 β01/β02为引物的 PCR扩增结果显示,3个样品中均扩增到约 1 300 bp的目的条带。经克隆、
测序后共获得 3 条 beta 卫星序列(YN4296-5,YN4326-2 和 YN4331-12)。其基因组结构都含有 1 个
ORF(编码 βC1)、一个卫星保守区(Satellite conserved region,SCR)和一个富含 A(A-rich)区(表 3)。
Table 3 Features of the betasatellite isolated from Amaranthus lividus





与GenBank中的其他beta序列进行比对发现,分离物YN4296-5与云南番茄黄化曲叶beta卫星
YN2013分离物(TYLCYnB-YN2013)相似性最高为94.3%,与其他beta卫星序列相似性则在68.9%及以
下;YN4326-2与赛葵曲叶beta卫星G87分离物(MaLCB-G87)相似性最高为92%,与其他beta卫星序列
相似性则在82%及以下;YN4331-12与中国番茄曲叶beta卫星Y5分离物(ToLCCNB-Y5)相似性最高为
91%,与其他beta卫星序列相似性则在91%及以下。根据ICTV beta卫星的分类标准,全序列核苷酸相似
性小于78%则认为是新的beta卫星,大于则确定该分离物属于同一种beta卫星[2]。因此,分离物YN4296-5
属于TYLCYnB(TYLCYnB-YN4296-5),YN4326-2属于MaLCB(MaLCB-YN4326-2),YN4331-12
属于ToLCCNB(ToLCCNB-YN4331-12)。将这3个beta卫星与来自GenBank中的其他beta卫星序列构建
进化树的结果显示,TYLCYnB-YN4296-5与TYLCYnB聚于一个小分支;MaLCB-YN4326-2与MaLCB
和MaYMB聚于一个分支,在这个分支中,ToLCCNB-YN4331-12与MaLCB广西分离物的距离最近,共
同聚于一个小分支;YN4331-12 beta与ToLCCNB聚于一个分支,在这个分支中,YN4331-12 beta与
ToLCCNB-Y5的距离最近,共同聚于一个小分支(图 3)。这些结果表明,云南省红河州河口县凹头
Isolate
Accession Size βC1 SCR A-rich
No. (nt) (coordinates) (coordinates) (coordinates)
YN4296-5 KX881360 1353 193-549 1266-14 747-1016
YN4326-2 KX881361 1342 217-573 1258-14 763-957
YN4331-12 KX881362 1329 209-565 1245-14 774-1021

赵丽玲,等:凹头苋上分离到的两种菜豆金色花叶病毒属病毒基因组结构特征 8


苋上分离到的TYLCYnV、AYVCNV和TYLCYnV/AYVCNV都有beta卫星的伴随,且伴随的beta卫星各
不相同,其中TYLCYnV与TYLCYnB为同源伴随,AYVCNV与MaLCB以及TYLCYnV/AYVCNV与
ToLCCNB为异源伴随。RDP重组分析显示,这3个beta卫星均无明显的重组事件。



Fig. 3 Phylogenetic dendrograms based upon alignments of selected betasatellites
ToLCCNB:Tomato leaf curl China betasatellite;TYLCTHB:Tomato yellow leaf curl Thailand betasatellite;TbCSB:Tobacco
curly shoot betasatellite;TYLCYnB:Tomato yellow leaf curl Yunnan betasatellite;MaYMB:Malvastrum yellow mosaic
betasatellite;MaLCB:Malvastrum leaf curl betasatellite;MaYVB:Malvastrum yellow vein betasatellite;MaYVYnB:
Malvastrum yellow vein Yunnan betasatellite.

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3 讨论
本研究利用分子克隆技术和生物信息学分析方法,从三株凹头苋曲叶病样中分离到TYLCYnV和
AYVCNV 2种菜豆金色花叶病毒属病毒,同时也分离到TYLCYnB、MaLCB和ToLCCNB 3种beta卫星。
这是菜豆金色花叶病毒属病毒伴随beta卫星侵染凹头苋的首次报道,显示凹头苋是菜豆金色花叶病毒属
病毒中间杂草寄主。
菜豆金色花叶病毒属病毒常在农作物-烟粉虱-杂草中完成侵染循环,非种植季节,杂草常作为该属
病毒和其传播介体烟粉虱的重要中间寄主。已有研究表明,凹头苋是烟粉虱的杂草寄主之一[23]。云南
河口处于元江-红河流域向越南的出境处,是云南海拔最低的区域,属热带气候类型区。菜豆金色花叶
病毒属病毒在该区域番茄、胜红蓟和赛葵等作物和杂草中常年发生分布。迄今,TYLCYnV(KC686710)
仅在该地的番茄上被发现,AYVCNV在该地胜红蓟中普遍存在,AYVCNV-Vietnam在该地呈跨境分布
(结果未发表)。本研究从凹头苋中分离到了上述2种病毒,并伴随一种同源beta卫星和2种异源beta卫
星,表明凹头苋是该地菜豆金色花叶病毒属病毒的中间杂草寄主之一,同时还存在多种该属病毒复合
侵染凹头苋的可能。
本研究RDP重组分析显示,AYVCNV-YN4331-69是一个重组病毒,AYVCNV-YN4326-60作为主要
的重组亲本,次要亲本未找到。对该地的病毒种类鉴定中发现,AYVCNV在胜红蓟中普遍存在,且这
些分离物与AYVCNV-YN4326-60有98%以上的相似性(未发表),这为上述重组的发生提供了主要亲
本来源。次要亲本未找到,很有可能是因为缺乏对该地及周边菜豆金色花叶病毒属病毒的调查研究,
导致许多菜豆金色花叶病毒属病毒(包括次要亲本)未被发现。已有研究表明,菜豆金色花叶病毒属
病毒基因组的AC1的中间区域、整个IR区以及AC4都是该属病毒的重组热点[24~26]。本研究同样发现,
AYVCNV-YN4331-69在该重组热点区发生了重组,这表明AYVCNV-YN4331-69的重组很有可能是有意
义的重组。
菜豆金色花叶病毒属病毒复合侵染现象较为普遍,在作物和杂草上都发现该现象[27~29]。本研究发
现在凹头苋中存在着TYLCYnV /AYVCNV的复合侵染。菜豆金色花叶病毒属病毒复合侵染被认为是该
属病毒发生重组和变异的先决条件[30~32],作物病毒TYLCYnV和杂草病毒AYVCNV的复合侵染极大的
增加了病毒发生基因重组的几率,由此产生的新病毒或新株系很可能具备更强的致病性和更广的寄主
范围。因此,需进一步对番茄和杂草开展系统调查和检测,加强对TYLCYnV/AYVCNV复合侵染发生
率及病害严重度的调查研究,以防该类型的复合侵染造成病害的爆发流行。
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