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


收稿日期: 2016-09-26； 修回日期：2016-10-28
基金项目：国家自然科学基金项目（31260421）；国家自然科学基金-云南联合基金项目（U1136606）；
共同通讯作者：丁 铭，研究员，主要从事植物病毒研究, E-mail：mingd73@163.com
李 凡，教授，主要从事植物病毒学研究, E-mail：fanlikm@126.com
共同第一作者：钟 静，, 女，云南昆明，硕士，主要从事植物病毒研究, E-mail：zhong_jing1228@163.com
赵丽玲， 女，云南大理，硕士，研究实习员，主要从事双生病毒研究, E-mail：zhaolilingyunnan@163.com
doi:10.13926/j.cnki.apps.000099
一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征
钟 静 1，2，赵丽玲 2，尹跃艳 2，李婷婷 2，丁 铭 2*，李凡 1*
（1 云南农业大学，云南农业大学农业生物多样性应用技术国家工程中心，昆明 650201；2 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病毒是热带及亚热带地区经济作物的重要病原病毒，该类病毒在田间的杂
草寄主范围较为广泛。本研究从云南红河流域采集到叶脉黄化的鳢肠植株，经克隆获得了菜豆金色花
叶病毒属病毒分离物 YN3306，该分离物核苷酸序列全长 2 749 nt，具有典型的双生病毒基因组结构特
征。进一步分析发现，该分离物属于金腰剑曲叶病毒（Synedrella leaf curl virus，SyLCV），RDP 软件
分析表明，该分离物是由烟草曲茎病毒（Tobacco curly shoot virus，TbCSV）、云南烟草曲叶病毒（Tobacco
leaf curl Yunnan virus，TbLCYnV）和金腰剑曲叶病毒重组产生的病毒，本研究首次报道了 GenBank 中
在印度注册的 SyLCV 可以侵染鳢肠植株。
关键词：鳢肠；菜豆金色花叶病毒属病毒；基因组；重组
Characteristics of the genome structure of Begomoviruses in Eclipta prostrate
ZHONG Jing1.2, ZHAO Li-ling2, YIN Yue-yan2, LI Ting-ting2, DING Ming2*, LI Fan1*
(1National Engineering Research Center for Agro-Biodiversity Applied Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming
650201, China; 2 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 of many
tropical and subtropical regions. Moreover, begomovirus epidemics on weeds in areas surrouding crops are
very popular. In this study, isolates YN3306 was obtained from a diseased Eclipta prostrata plant in Yuxi,
Yunnan Province, China, which shows yellowing vein and stunting symptoms,contained 2749 nt and with
typical characteristics genome of geminivirus . Sequence comparison shows that YN3306 is highly related to
Synedrella leaf curl virus（SyLCV）that was reported previously to infect Synedrella nodiflora only in India.
网络出版时间：2016-11-01 14:50:06
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2184.S.20161101.1450.006.html

钟静,等：一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征 2


Recombination analysis reveals that the isolate YN3306 is a recombinant begomoviruses derived from
Tobacco curly shoot virus(TbCSV), Tobacco leaf curl Yunnan virus （TbLCYnV） and SyLCV by RDP
software. To our knowledge, this is first report that Eclipta prostrata plant can be infected by SyLCV from
India deposited in GenBank.
Key words：Eclipta prostrata; begomoviruses; genome structure; recombination
中图分类号：S432. 41 文献标识码：A
双生病毒是一类对全球范围内热带及亚热带地区多种作物造成严重危害的重要植物病原病毒[1]，
其病毒粒子为双联体结构，直径约 18-20 nm，长约 30 nm，病毒包裹着单组分或双组分的环状单链 DNA
分子，每个 DNA 分子大小约 2.6-2.8 kb[2]。根据病毒基因组结构、寄主范围和传播介体, 国际病毒分类
委员会（ICTV）双生病毒科研究组于 2014 年建议将双生病毒科（Geminiviridae）分为 7 个属 [3]，其
中,，大多数具有经济重要性的双生病毒都属于菜豆金色花叶病毒属病毒，由于其主要通过烟粉虱传播，
因此也称为粉虱传双生病毒（Whitefly-transmitted geminiviruses，WTGs）[4]。在 WTGs 中，根据系统
进化分析和病毒基因组组成的不同，分为两大组群，一类是旧世界（the Old World，OW）病毒，主要
分布于东半球、欧洲、非洲和亚洲，这类病毒常伴随有卫星分子，包括 alpha 卫星、beta 卫星及其它一
些缺陷型卫星分子[5]。Beta 卫星分子仅在单组份的 begomoviruses 中发现，其病毒互补链编码一个 C1
ORF（βC1），βC1 能够引起典型的双生病毒侵染症状并能抑制寄主植物的 RNA 沉默反应[6]。另一类
是新世界（the New World，NW）病毒，主要分布于美洲。
红河为中国和越南跨境水系，其发源于云南西部，中国境内称元江，呈西北—东南流向。流域地
处亚热带与热带之间，河流穿越云南大理、楚雄、玉溪、红河 4 个州市主要农业生产区，前期病害调
查发现，该区域是云南 WTGs 主要发生危害集中区，病原种类鉴定结果显示，该流域内主要经济作物
中 begomoviruses 有 6 种：中国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl China virus , TYLCCNV）[7]，
烟草曲茎病毒（Tobacco curly shoot virus, TbCSV）[8]，中国番木瓜曲叶病毒（Papaya leaf curl China virus，
PaLCuCNV）[9]，云南番茄曲叶病毒（Tomato leaf curl Yunnan virus, TLCYnV）[10]，云南番茄黄曲叶病
毒（Tomato yellow leaf curl Yunnan virus，TYLCYnV）[11]，其中 TbCSV、TYLCCNV 和 TYLCYnV 是
该区域内发生流行的主要茄科作物双生病毒。
在对云南双生病毒病害调查中还发现，除了番茄、烟草、辣椒等主要作物为害严重外，赛葵、胜
红蓟等田间主要杂草也表现出黄脉、小叶、叶脉耳突、植株矮化等典型双生病毒病害症状。在红河流
域热带及亚热带河谷地区，空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）、鳢肠（Eclipta prostrata）等杂

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草也表现出叶脉黄化、叶片变小等症状。鳢肠又称莲子草、早莲草、墨烟草、墨头草、墨菜、猢狲、
猪牙草，属于菊科鳢肠属植物。病害调查中发现，该杂草主要分布于湿度较大的田间沟边等区域，其
主要症状包括叶片或叶脉黄化、小叶及植株矮化，发病率约 10-80%。周边作物包括番茄、辣椒和烟草
等茄科作物，因此调查并鉴定重病区杂草中 WTGs 种类及发生流行情况，不但可以明确杂草中病原种
类及其与作物中病原的关系，还可以对病害侵染循环进行调查和研究。
1 材料与方法
1.1 病样采集和总 DNA 提取
2013 年 10 月对云南省玉溪市元江县田间双生病毒病害的调查发现，部分田间主要杂草鳢肠植株表
现出黄脉、矮化和叶片变小等疑似双生病毒侵染引起的典型症状（图 1）。随机采集病株 3 株（YN3306-1，
YN3306-2，YN3306-3）的叶片。采用 CTAB 法[12]提取病株叶片的总 DNA。








Fig. 1 The diseased Eclipta plant exhibiting yellow vein symptom in the field
1.2 病毒及卫星分子检测、克隆及测序
利 用 begomoviruses 简 并 引 物 （ PA:5 ′ -TAATATTACGKGWKGVCCSC-3 ′ ; PB ： 5 ′
-TGGACYTTRCAWJJBCCGCACA-3′）对鳢肠植株总 DNA 进行 PCR 检测，目的片段约 500 bp，为
该属病毒共同区及部分外壳蛋白基因区域[13]。此外利用 beta 和 alpha 卫星分子通用引物 β01/β02（β01：
5′-GGTACCACTACGCTACGCAGCAGCC-3′；β02：5′-GGTACCTACCCTCCCAGGGGTACAC-3′）
[14]以及 UNA101/UNA102（UNA101：5′-AAGCTTGCGACTATTGTATGAAAGAGG-3′；UNA102：
5′-AAGCTTCGTCTGTCTTACGAGCT CGCTG-3′）[15]分别检测是否含有病毒伴随性卫星分子。PCR
反应体系：10×PCR 反应缓冲液（含 Mg2+）2.5 μL、dNTP（2.5 μM dNTP）2 μL、F/R 引物（20 μM）

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各 0.5 μL、Taq Plus DNA 聚合酶（5 U，上海申能博彩生物科技有限公司）0.5 μL、约 100 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 50/90 s，30 个循环；后 72 ℃延伸 10 min。
将 PCR 扩增产物经 1.0%琼脂糖凝胶进行电泳检测。割取目的片段，利用 Axygen DNA 凝胶回收
试剂盒分离纯化，回收 PCR 产物片段连接至 pGEM-T Easy 载体，连接产物转入大肠杆菌 DH5α 中，挑
选阳性克隆，送上海立菲生物技术有限公进行测序。
1.3 DNA-A 克隆及测序
根 据 测 序 后 获 得 的 部 分 DNA-A 序 列 ， 设 计 全 长 引 物 TbLCYnV-F （ 5 ′
-CAGTTAAATATCTGCAGT-3′）和 TbLCYnV-R（5′-TGCTAACATACAYCTAAA-3′）扩增该病
毒分离物 DNA-A 组分全长序列。PCR 反应体系：2×PCR 反应缓冲液（含 Mg2+）25 μL、dNTP（2 μM
dNTP）10 μL、F/R 引物（20 μM）各 1 μL、KOD FX DNA 聚合酶（1 U，日本东洋纺）2 μL、约 200 ng
病株总 DNA，加双蒸水定容至 50 μL。扩增条件：94℃预变性 2 min；94℃变性 45 s，49℃退火 45 s，
72℃延伸 3.0 min，30 个循环；后 72℃延伸 10 min。按 1.2 中的方法进行克隆测序。
1.4 序列分析、进化树构建及重组分析
采用 DNASTAR Lasergene.V7.1 软件进行病毒基因组全序列拼接，DNAMAN V5.22 版（Lynnon
Biosoft，Quebec，Canada）确定核酸序列的开放阅读框起始位置。采用 BLAST（blast.ncbi.nlm.nih.gov）
进行序列同源性初步比对，选择同源关系较近、同属代表种序列及云南周边分离获得的主要双生病毒
序列，利用 MEGA6 软件中的 Clustal W 方法进行深入比对。进化树构建采用 MEGA 6 软件中的邻近法
（Neighbor-joining）完成，可信度使用 1 000 次自导复制验证[16]。重组分析通过 RDP V4.46 软件中默
认设置进行计算[17]。
2 结果与分析
2.1 病毒检测
以PA/PB为引物的PCR检测结果显示，从YN3306中扩增到约500 bp的目的片段；用β01/β02和
UNA101/UNA102未检测到样品中含有伴随病毒的beta和alpha卫星目的片段；将所有获得的目的条带进
行克隆，并选取2个阳性克隆（YN3306-32，YN3306-36）测序。所测序列经BLAST后结果显示：分离
物YN3306的部分基因间隔区和CP序列片段与云南烟草曲叶病毒分离物Y273（Tobacco leaf curl Yunnan
virus，TbLCYnV；GenBank登录号：AJ971506）的序列同源性高达98.3%。

钟静,等：一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征 5


2.2 DNA-A 基因组结构特征
用全长引物从YN3306病样总DNA中扩增病毒全长序列，筛选获得两个阳性克隆：YN3306-21和
YN3306-24，经测序、分析发现两个克隆的基因组全序列相似性为100%，鳢肠分离物YN3306（GenBank
登录号：KU933258）全长为2 749 nt，其基因组结构具有典型的单组份双生病毒结构，含有一个非编码
区和7个潜在的开放阅读框（ORFs）：在病毒链上编码 AV1和AV2基因，在互补链上编码 AC1、AC2、
AC3、AC4和AC5基因，具体如下：AV1 基因（295 ~ 1 065 nt），AV2（135 ~ 491 nt），AC1（1 514 ~ 2
599 nt），AC2（2 149 ~2 448 nt），AC3（1 207 ~ 1 611 nt），AC4（1 062 ~ 1 466 nt），AC5(571~999 nt),
基因间隔区（intergenic region，IR）包含 284 nt（2 600 ~134 nt），在该区域内含有begomoviruses复制
和转录必需的各种元件，包括一个含有9个核苷酸TAATATT↓AC的茎环结构、TATA Box以及重复序列。
2.3 病毒 DNA-A 同源性比较
将分离物YN3306与GenBank中的其它begomoviruses全长序列进行比对发现，其与在印度发现的金
腰剑曲叶病毒分离物Synd-1（Synedrella leaf curl virus，SyLCV；GenBank登录号：KJ939345）的核苷
酸序列同源性最高，达93%；其次与在泰国发现的泰国烟草曲叶病毒分离物KKN-13G（Tobacco leaf curl
Thailand virus，TbLCTHV；GenBank登录号：KT322140）达到92.2%，与来自云南的烟草曲茎病毒分
离物YN4524（Tobacco curly shoot virus，TbCSV；GenBank登录号：KU934096），达到88.8%。根据国
际病毒分类委员会（ICTV）对菜豆金色花叶病毒属病毒分类标准，DNA-A全基因组核苷酸同源性小于
89%为病毒新种，大于89%则为同种病毒不同分离物[2]，分离物 YN3306属于SyLCV的一个分离物，即
SyLCV-YN3306。以上结果表明，云南鳢肠是在印度发现的SyLCV的一个新寄主，同时其与泰国烟草
曲叶病毒同源性也较高。
将分离物SyLCV-YN3306与GenBank中同源性较高以及国内发生的begomoviruses进行深入比对发
现，SyLCV-YN3306的IR区与在印度注册的SyLCV-Synd-1分离物（GenBank登录号：KJ939345）核苷
酸同源性最高（87.8%）；AV1与TbLCYnV-Y283分离物（GenBank登录号：AJ971267）核苷酸同源性
最高（95.5%）；AV2与TbLCYnV-Y143分离物（GenBank登录号：AJ512762）核苷酸同源性最高（98.9%）；
AC1与TbCSV-CN分离物（GenBank登录号：KM383755）核苷酸同源性最高（91.8%）；AC2与TbCSV-CN
和AEV-NP两个分离物（GenBank登录号：KM383755；KM383735）核苷酸同源性最高（97.8%）；AC3
与TbCSV-YN4524和SyLCV-Synd-1分离物（GenBank登录号：KU934096；KJ939345）核苷酸同源性最
高（97.3%）；AC4与SyLCV-Synd-1分离物（GenBank登录号：KJ939345）核苷酸同源性最高（96.7%）
（表 1）。因此SyLCV-YN3306分离物与云南获得的分离物在不同的编码区同源性均较高。

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Table 1 Nucleotide and amino acid sequence identities of isolate YN3306（KU933258）with other
begomoviruses identified in Yunnan Province and its surrounding areas
Viruses Isolate
Accession
No.
Total
Nt
IR
Nt
AV1
Nt AA
AV2
Nt AA
AC1
Nt AA
AC2
Nt AA
AC3
Nt AA
AC4
Nt AA
AEV NP KM383735 84.8 77.7 80.3 82.9 97.8 94.1 83.9 85.6 97.8 95.6 92.6 88.1 70.4 42.9
CrYVV Jinghong EF165536 86.4 73.6 91.3 96.1 96.4 95.0 85.6 86.2 86.9 81.5 86.2 81.5 89.8 76.5
MaYHoV Y249 FN552749 78.2 63.4 85.6 93.0 74.4 65.2 79.8 83.4 78.3 71.9 75.8 69.4 74.3 50.0
MaYVV Y47 AJ457824 79.1 63.7 76.7 80.2 75.9 67.2 87.9 90.0 78.5 72.6 74.6 69.6 95.7 91.0
SuLCV ToLCKV JX678965 84.4 79.0 80.2 82.1 94.4 93.3 88.7 86.7 88.9 83.0 82.2 77.8 92.2 86.7
SyLCV Synd-1 KJ939345 93.0 87.8 94.7 96.5 95.4 91.4 91.3 93.4 96.8 94.1 97.3 96.3 96.7 95.0
TbCSV CN KM383755 88.6 85.1 80.7 82.9 98.6 96.6 91.8 91.4 97.8 95.6 92.1 88.1 91.7 84.0
TbCSV SC118 GU001879 87.3 84.4 80.3 82.5 98.0 96.6 90.2 90.6 96.5 93.3 88.9 84.4 92.2 84.7
TbCSV Y41 AJ457986 87.3 84.2 80.3 82.5 98.0 95.7 89.9 91.7 96.5 93.3 88.9 83.7 91.0 81.0
TbCSV YN4524 KU934096 88.8 84.7 80.8 82.5 96.9 98.3 91.0 91.4 97.0 93.3 97.3 97.0 91.5 84.7
TbLCTHV KKN-13G KT322140 92.2 85.1 94.4 98.8 97.8 95.8 90.3 87.6 96.5 92.6 96.0 95.3 91.3 83.0
TbLCYnV Y143 AJ512762 83.7 80.4 94.4 98.8 98.9 99.2 78.0 77.3 72.8 63.7 76.3 68.9 72.9 46.4
TbLCYnV Y161 AJ566744 83.7 80.4 94.0 98.8 98.0 97.5 79.0 80.9 73.1 62.7 76.3 67.9 73.2 46.9
TbLCYnV Y283 AJ971267 84.0 79.6 95.5 98.4 98.0 97.5 79.0 81.2 72.8 63.0 76.5 68.9 72.9 46.4
ToLCBV BD KM383758 86.1 78.9 79.9 82.5 95.5 95.8 91.5 93.1 93.6 89.6 86.4 82.2 94.2 87.8
ToLCGuV Vadodara AF413671 88.2 82.2 87.2 92.6 89.1 84.5 90.2 91.2 87.7 82.2 89.9 88.1 94.6 88.8
ToLCKaV TC253 KP195263 86.8 78.0 86.4 93.8 93.0 89.9 89.8 89.5 89.1 83.7 83.7 80.0 93.5 88.8
ToLCNDV CTs DQ629101 88.1 82.9 86.5 91.8 88.8 82.2 90.0 89.5 88.1 82.2 89.9 88.9 93.9 87.8
ToLCRaV Ranchi GQ994095 86.1 80.4 79.5 81.7 94.8 94.8 91.4 92.3 94.1 91.1 86.4 82.2 93.2 86.7
ToLCV India JX547015 87.9 84.0 86.5 93.0 89.9 84.5 89.1 90.9 87.9 83.0 89.6 89.6 93.9 88.8
ToLCV MDU1 KF612319 87.3 81.4 86.4 91.8 88.5 83.6 88.4 89.0 88.6 83.0 89.9 88.9 92.9 87.8
TYLCCNV Y36 AJ420316 78.8 71.3 75.0 78.6 81.3 72.4 85.0 86.2 80.7 71.1 73.8 66.7 89.8 78.6
Note: IR. intergenic region; Nt. nucleotide sequence; AA. amino acid sequence.AEV：Ageratum enation virus；CraYVV：
Crassocephalum yellow vein virus；SuLCV：Sunflower leaf curl virus；SyLCV：Synedrella leaf curl virus；TbLCTHV：Tobacco
leaf curl Thailand virus；TbCSV：Tobacco curly shoot virus；ToLCV：Tomato leaf curl virus；ToLCBV：Tomato leaf curl
Bangladesh virus；ToLCGuV：Tomato leaf curl Gujarat virus；ToLCNDV：Tomato leaf curl New Delhi virus；ToLCKaV：
Tomato leaf curl Karnataka virus；ToLCRaV：Tomato leaf curl Ranchi virus；TYLCCNV：Tomato yellow leaf curl China virus；
TbLCYnV：Tobacco leaf curl Yunnan virus；MaYVHoV：Malvastrum yellow vein Honghe virus；MaYVV：Malvastrum yellow
vein virus.


2.4 病毒 DNA-A 系统进化与重组分析

将YN3306分离物与同源性较高的菜豆金色花叶病毒属代表种序列及云南分离获得的主要双生病
毒序列进行系统进化分析发现，YN3306与印度各地、泰国及云南西南部地区分离物进化关系较近，其

钟静,等：一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征 7


与多个印度番茄中鉴定的begomoviruses聚集成一簇，该分支与云南西南部地区发生流行的主要病毒烟
草曲茎病毒（TbCSV）共同组成一个较大的分支，此外结果也显示出YN3306与SyLCV-Synd-1（GenBank
登录号：KJ939345）亲缘关系最近（图2）。
运用RDP软件中9种方法进行重组分析，结果显示，YN3306是一个由TbLCYnV、TbCSV和SyLCV
重组产生的病毒，其主要父本为TbCSV-CNBD:Raj，次要父本为TbLCYnV-Y283（RDP 值: 3.706×10-24；
GENECONV值：6.517×10-21；BootScan值：2.348×10-22；MaxChi值：1.273×10-18；Chimaera值：7.629×10-20；
SiScan值：2.817×10-22；3Seq值：6.126×10-29）(图3)。
ToLCGuV-Vadodara-AF413671
ToLCNDV-CTS-DQ629101
ToLCV-JX547015
ToLCVC-MDU1-KF612319
ToLCKaV-TC253-KP195263
SuLCV-ToLCKV-JX678965
SyLCV-Synd-1-KJ939345
YN3306
TbLCTHV-KT322140
TbCSV-YN4524-KU934096
TbCSV-CNBD:Raj-KM383755
AEV-NPBD:Jes-KM383735
TbCSV-Y41-AJ457986
TbCSV-SC118-GU001879
ToLCBV-BD:Syl-KM383758
ToLCRaV-GQ994095
TYLCCNV-Y36-AJ420316
CrYVV-Jinghong-EF165536
TbLCYnV-Y283-AJ971267
TbLCYnV-Y143-AJ512762
TbLCYnV-Y161-AJ566744
MaYVHoV-Y249-FN552749
MaYVV-Y47-AJ457824
100
100
100
100
100
100
100
100
100
97
93
50
28
60
30
94
70
100
22
23
0.02
Fig. 2 Phylogenetic tree based on full-length sequences of begomoviruses identified in Yunnan
Province and its surrounding areas
AEV：Ageratum enation virus；CraYVV：Crassocephalum yellow vein virus；SuLCV：Sunflower leaf curl virus；SyLCV：

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Synedrella leaf curl virus；TbLCTHV：Tobacco leaf curl Thailand virus；TbCSV：Tobacco curly shoot virus；ToLCV：Tomato
leaf curl virus；ToLCBV：Tomato leaf curl Bangladesh virus；ToLCGuV：Tomato leaf curl Gujarat virus；ToLCNDV：Tomato
leaf curl New Delhi virus；ToLCKaV：Tomato leaf curl Karnataka virus；ToLCRaV：Tomato leaf curl Ranchi virus；
TYLCCNV：Tomato yellow leaf curl China virus；TbLCYnV：Tobacco leaf curl Yunnan virus；MaYVHoV：Malvastrum yellow
vein Honghe virus；MaYVV：Malvastrum yellow vein virus.

YN3306.seq
TbCSV-CNBD:Raj-KM383755 SyLCV-Synd-1-KJ939345
TbLCYNV-Y283-AJ971267 Unknown
TbLCYnV-Y143-AJ512762.seq
TbCSV-YN4524-KU934096
Fig3. The analysis of recombination based on DNA-A of isolate YN3306
3 结论与讨论
菜豆金色花叶病毒属病毒是由烟粉虱（Bemisia tabaci）传播的一类植物双生病毒，近年来由于B
型和Q型烟粉虱在世界各地的入侵和不断扩张，该类病毒病害已成为全球热带以及亚热带木薯、番茄、
辣椒、棉花等经济作物生产中重要的植物病原之一[18~20]。通过近年对云南双生病毒病害调查中发现，
重病区田间杂草种类均较为丰富，除了常见的赛葵、胜红蓟、曼陀罗等易感双生病毒杂草外，在河谷
或低海拔地区鳢肠、草龙、空心莲子草等杂草也有报道[21~24]，本研究从云南玉溪元江鳢肠中获得的分
离物YN3306与印度研究者在GenBank中注册的新病毒：金腰剑曲叶病毒分离物Synd-1（SyLCV）同源
性最高达到93%，其次为ToLCTHV-KKN-13G达到92.2%，这就出现了分类上的一个，结合系统进化树
来看，从云南玉溪元江鳢肠中获得的分离物YN3306在进化上是与SyLCV-Synd-1进化到同一支上，与
SyLCV-Synd-1亲缘关系最近，故将鳢肠分离物YN3306认为是金腰剑曲叶病毒的分离物。
进一步在GenBank中检索鳢肠寄主中双生病毒种类发现，该寄主植物中已鉴定并在GenBank中注册
了7种双生病毒，分别是空心莲子草黄脉病毒（Alternanthera yellow vein virus，AlYVV）、鳢肠黄脉病
毒（Eclipta yellow vein virus，EcYVV）、鳢肠黄脉花叶病病毒（Eclipta yellow vein mosaic virus，
EcYVMV）、德里番茄曲叶病毒（Tomato leaf curl New Delhi virus，ToLCNDV）、赛葵黄花叶病毒
（Malvastrum yellow mosaic virus，MaYMV）、马里辣椒黄脉病毒（Pepper yellow vein Mali virus，
PeYVMLV）、中国番木瓜曲叶病毒（Papaya leaf curl China virus，PaLCuCNV），其中国内分离到了
AlYVV、PeYVMLV和PaLCuCNV，2008年本实验室[25]及胡等[26]分别报道了在云南元江或广东广州鳢
肠检测到AlYVV，其它多为国内研究者在福建采集鉴定并注册的病毒全序列，因此本研究首次发现了
鳢肠寄主中检测到印度研究人员发现并命名的金腰剑曲叶病毒（SyLCV）。

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基因重组可以通过准性生殖的方式将上一代病毒遗传信息传递到下一代中，这种机制对许多病毒
进化具有非常关键的作用[27~29]。许多研究都发现，双生病毒通过种间或不同株系间的同源重组，不断
增强其适应性并减少对自身的不利因素[30]。本研究发现了云南鳢肠中分离到的SyLCV-YN3306是由烟
草曲茎病毒、云南烟草曲叶病毒和金腰剑曲叶病毒重组而来，前两种病毒都侵染云南烟草、番茄和辣
椒，而重组产生的子代病毒可以侵染田间杂草鳢肠，进而扩大了病毒的寄主范围。过去对双生病毒序
列和重组热点分析发现，病毒重组断点不是随机分布的，其具有一定的偏好性，通常发生于IR区，研
究发现70%的重组热点均在该区域内，这与双生病毒的滚环复制（rolling circle replication，RCR）起点
在病毒IR区内有密切的关系[31~35]。SyLCV-YN3306重组分析也显示，其具有三个重组区域，第一个重
组区的起始断点位于病毒基因组的2 669-540 nt之间，该区域包含了SyLCV-YN3306的IR，另一个位于
921-1 111 nt间，该区域为AC4区间，第三个位于2 186-2 304 nt间，该区域在AC1区间。早期研究还发现
双生病毒重组后产生新病毒可以导致病害严重度加重或者寄主植物抗病性丧失，在研究重组新病毒：
马拉加番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl Málaga virus，TYLCMaV）时发现，病毒重组不但
会增强致病性，还会扩大病毒寄主范围，该病毒不但可以侵染番茄还可以在田间自然条件下为害菜豆
（Phaseolus vulgaris）[28,35]。因此进一步研究YN3306分离物的致病性差异和寄主范围等特性，了解该
重组病毒是否可以既侵染鳢肠等田间杂草寄主，又侵染番茄、烟草等作物，对病害防控措施的制定具
有重要的意义。
田间杂草是双生病毒病害发生流行的重要中间环节，也是病毒发生重组、突变、重配、假重组的
重要场所[35~37]。本研究在红河地区的杂草鳢肠上分离到双生病毒，是在红河区域发现的又一个双生病
毒的中间寄主，并且SyLCV也是在这个区域内以前并未检测到的双生病毒，这对云南红河流域的双生
病毒种类及寄主范围有了更进一步的了解。因此加强田间周边杂草及非主要寄主作物中病毒监测可以
深入了解一个区域内病毒种类、进化变异、寄主范围以及病害的发生流行动态，为病害防控提出科学
依据。本研究从云南省玉溪市元江县获得SyLCV-YN3306鳢肠分离物与相邻或周边国家发现的SyLCV
具有较高的相似性和紧密的进化关系，但该病毒对番茄、烟草、辣椒等当地主要作物的致病性还需待
进一步研究。
参考文献
[1] Mansoor S, Briddon R W, Zafar Y, et al. Geminivirus disease complexes: an emerging threat[J]. Trends in Plant Science,
2003, 8(8): 128-34.
[2] King A M Q, Adams M J, Carstcns E B, et al. Virus taxonomy：ninth report of the international committee on taxonomy of
viruses[J]. San Diego: Elsevier/Academic Press, 2012: 351-373.

钟静,等：一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征 10


[3] Varsani A, Navas-Castillo J, Moriones E, et al. Establishment of three new genera in the family geminiviridae：
Becurtovirus, Eragrovirus and Turncurtovirus[J]. Archives of Virology, 2014, 159(8): 2193-2203.
[4] Harrison B D, Robinson D J. Natural genomic and antigenic variation in whitefly-transmitted geminiviruses
(Begomoviruses) [J]. Annual Review of Phytopathology, 1999, 37(1): 369-398.
[5] Nawaz-Ul-Rehman M S, Fauquet C M. Evolution of geminiviruses and their satellites[J]. Febs Letters, 2009, 583(12):
1825-32.
[6] Zhou X P. Advances in understanding begomovirus satellites[J]. Annual Review of Phytopathology, 2013, 51: 357-381.
[7] Yin Q Y, Yang H Y, Gong Q H, et al. Tomato yellow leaf curl China virus: monopartite genome organization and
agroinfection of plants[J]. Virus Research, 2001, 81(1): 69-76.
[8] Xie Y, Zhou X P, Zhang Z K, et al. Tobacco curly shoot virus isolated in Yunnan is a distinct species of begomovirus[J].
Chinese Science Bulletin, 2002, 47(3): 197-200.
[9] Wang Y, Ding M, Yang L, et al. Genomic characterization of isolate of papaya leaf curl China virus in Solanum
lycopersicon[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences（西南农业学报）, 2010, 23(6): 1917-1922.
[10] Xie Y, Zhao L, Jiao X, et al. A recombinant begomovirus resulting from exchange of the C4 gene[J]. Journal of General
Virology, 2013, 94(8): 1896-907.
[11] M. Ding, T. Li, Q. Fang, et al. Tomato yellow leaf curl Yunnan virus, a new begomovirus species associated with tomato
yellow leaf curl disease in China[J]. Journal of plant pathology, 2016, 98(2).
[12] Doyle J J, Doyle J L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. [J]. Phytochemistry
Bulletin, 1987, 19: 11-15.
[13] Rojas M R, Hagen C,Lucas W J. et al. Exploiting chinks in the plant’s armor： evolution and emergence of
geminiviruses[J]. Annual Review of Phytopathology, 2005, 43: 361-394.
[14] Briddon R W, Bull S E, Mansoor S. et al. Universal primers for the PCR-mediated amplification of DNA beta-a molecule
associated with some monopartite begomoviruses[J]. Molecular Biotechnology, 2002, 20(3): 315-318.
[15] Bull S E, Briddon R W, Markham P G. Universal primers for the PCR-mediated amplification of DNA 1: a satellite-like
molecule associated with begomovirus-DNA β complexes[J]. Molecular Biotechnology, 2003, 23(1): 83-86.
[16] Tamura K, Stecher G, Peterson D, et al. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0[J]. Molecular
biology and evolution, 2013, 30(12): 2725-2729.
[17] Martin D P, Lemey P, Lott M, et al. RDP3: a flexible and fast computer program for analyzing recombination[J].
Bioinformatics, 2010, 26(19): 2462-2463.
[18] Rojas M R, Gilbertson R L. Emerging plant viruses: a diversity of mechanisms and opportunities[M]. Plant virus
evolution. Springer Berlin Heidelberg, 2008, 27-51.
[19] Polston J E, Anderson P K. The emergence of whitefly-transmitted geminiviruses in tomato in the western hemisphere[J].
Plant disease, 1997, 81(12): 1358-1369.
[20] Brown J K, Bird J. Whitefly-transmitted geminiviruses and associated disorders in the Americas and the Caribbean
Basin[J]. Plant Disease, 1992, 76(3): 220-225.
[21] Polston J E, McGovern R J, Brown L G. Introduction of tomato yellow leaf curl virus in Florida and implications for the
spread of this and other geminiviruses of tomato[J]. Plant Disease, 1999, 83(11): 984-988.
[22] Guo X, Zhou X. Molecular characterization of Alternanthera, yellow vein virus: a new begomovirus, species infecting
Alternanthera philoxeroides[J]. Journal of Phytopathology, 2006, 154(153): 694-696.
[23] Zhang J, Jia S P, Yang C X, et al. Detection and molecular characterization of three begomoviruses associated with yellow
vein disease of eclipta prostrata in fujian, China[J]. Journal of Plant Pathology, 2015, 97(1): 161-165.

钟静,等：一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征 11


[24] Huang J F, Jiang T, Zhou X P. Molecular characterization of begomoviruses infecting Ludwigia hyssopifolia [J]. Journal of
Plant Pathology, 2006, 88(1): 83-88.
[25] Ding M, Yang L, Zhao Z W, et al. First report of Alternanthera yellow vein virus in Eclipta prostrata in China [J]. British
Journal of Obstetrics & Gynaecology, 2009, 95(6): 602.
[26] He Z F, Mao M J, Yu H, et al. First Report of a Strain of Alternanthera yellow vein virus, Infecting Eclipta prostrate, (L.)
L. (Compositae) in China[J]. Journal of Phytopathology, 2008, 156(7-8): 496-498.
[27] Martin D P, Biagini P, Lefeuvre P, et al. Recombination in eukaryotic single stranded DNA viruses[J]. Viruses, 2011, 3(9):
1699-1738.
[28] Padidam M, Sawyer S, Fauquet CM. Possible emergence of new geminiviruses by frequent recombination[J]. Virology,
1999, 265(2): 218-225.
[29] García-Andrés S, Accotto G P, Navas-Castillo J, et al. Founder effect, plant host, and recombination shape the emergent
population of begomoviruses that cause the tomato yellow leaf curl disease in the Mediterranean basin[J]. Virology, 2007,
359(2): 302-312.
[30] Varsani A, Shepherd D N, Monjane A L, et al. Recombination, decreased host specificity and increased mobility may have
driven the emergence of maize streak virus as an agricultural pathogen[J]. Journal of general virology, 2008, 89(9):
2063-2074.
[31] Lefeuvre P, Lett J M, Varsani A, et al. Widely conserved recombination patterns among single-stranded DNA viruses[J].
Journal of virology, 2009, 83(6): 2697-2707.
[32] Preiss W, Jeske H. Multitasking in replication is common among geminiviruses[J]. Journal of virology, 2003, 77(5):
2972-2980.
[33] Jeske H, Lütgemeier M, Preiß W. DNA forms indicate rolling circle and recombination-dependent replication of Abutilon
mosaic virus[J]. The EMBO journal, 2001, 20(21): 6158-6167.
[34] Martin D P, Lefeuvre P, Varsani A, et al. Complex recombination patterns arising during geminivirus coinfections
preserve and demarcate biologically important intra-genome interaction networks[J]. PLoS Pathog, 2011, 7(9): e1002203.
[35] Monci F, Sánchez-Campos S, Navas-Castillo J, et al. A natural recombinant between the geminiviruses Tomato yellow leaf
curl sardinia virus and Tomato yellow leaf curl virus exhibits a novel pathogenic phenotype and is becoming prevalent in
Spanish populations[J]. Virology, 2002, 303(2): 317-326.
[36] Legg J P. Emergence, spread and strategies for controlling the pandemic of cassava mosaic disease in east and central
Africa[J].Crop Protection, 1999, 18(10): 627-637.
[37] Gilbertson R L, Hidayat S H, Paplomatas E J, et al. Pseudorecombination between the cloned infectious DNA components
of tomato mottle and bean dwarf mosaic geminiviruses[J]. Journal of general virology, 1993, 74(1): 23-31