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EFFECTS OF AN INDUCED SATELLITE RNA OF CUCUMBER MOSAIC VIRUS ON THE HOST REACTIONS OF ITS HELPER VIRUS AND VIRUS LOADING IN SYSTEMIC HOSTS

添加卫星RNA对黄瓜花叶病毒寄主反应及其在系统寄主中含量的影响



全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 032181206
添加卫星 RNA 对黄瓜花叶病毒寄主反应及其在
系统寄主中含量的影响
陈集双1  金 波1 ,2  覃  2  杜志游1 ,2  陈绍宁1  柴立红3  陈子元3
(11 浙江理工大学生物工程研究所 ,浙江 杭州 310018 ;21 浙江大学生命科学学院 ,浙江 杭州 310029 ;
31 浙江大学原子核农业科学研究所 ,浙江 杭州 310029)
摘  要 :为了解卫星 RNA(satRNA) 对辅助病毒在系统寄主中的直接影响 ,将 1 株黄瓜花叶病毒 (Cucumber
mosaic virus , CMV)的卫星 RNA (satRNA) sat2Yi 与本身不携带卫星 RNA 的 CMV 分离物 CNa 在体外进行
假重组 ,获得了人工构建的假重组毒株 CMV2NY。通过寄主反应测定、双链 RNA 分析和全序列分析 ,显
示 satYi 与 CMV2CNa 基因组 RNA 能够稳定共存 ,经过反复转接也没有发现卫星 RNA 的序列突变。通过
测定 CMV2CNa 和 NY 这 2 个病毒株的寄主反应 ,发现 satRNA2Yi 的存在明显延迟了 CNa 在所有供试寄
主中的发病时间 ,而且明显减弱了其在多数供试寄主上的症状表现 ,其中在葫芦科植物上表现出减轻症
状的效果最明显 ;用一种新建的核酸玻片杂交方法 ,定量测定寄主植物中 CMV 基因组 CP 基因及卫星
RNA 的相对含量变化 ,结果显示 :26 ℃条件下 ,在接种 5、10、15、20、25 和 30d 的心叶烟中 ,2 个毒株的 CP
基因含量都呈下降趋势 ,在相应的时间内 ,NY2CP 基因在同一寄主中的含量均低于 CNa2CP 基因的含量 ;
接种 10d ,NY与 CNa 的寄主适应性没有显著差异 ,二者基因组 CP 基因在 6 种寄主植物中的相对含量均
为番茄 > 假酸浆 > 心叶烟 > 西葫芦 > 南瓜 > 曼陀罗。由此得出以下结论 :sat2Yi 降低了 CMV CP 基因在
寄主中的含量 ,且随着接种时间的增加 ,卫星 RNA 的影响作用越明显 ; sat2Yi 不改变 CMV 基因组 RNA
的寄主适应性 ,但是通过降低 CP 基因含量改变其症状特征。
关键词 :黄瓜花叶病毒 ;卫星 RNA ;假重组 ;相互作用 ;定量测定
收稿日期 :2005208215
基金项目 :国家自然科学基金资助 (30270744) ,浙江省科技厅院士基金 (2004)资助
作者简介 :陈集双 (19622) ,男 ,浙江杭州人 ,教授 ,博士生导师 ,从事植物病毒研究。Tel :0571 86843196 , Email : chenjs @zist . edu. cn
EFFECTS OF AN INDUCED SATELLITE RNA OF CUCUMBER MOSAIC VIRUS ON THE HOST
REACTIONS OF ITS HELPER VIRUS AND VIRUS LOADING IN SYSTEMIC HOSTS
CHEN Ji2shuang1  J IN Bo1 ,2  QIN Yue2  DU Zhi2you1 ,2  CHEN Shao2ning1  CHAI Li2hong3  CHEN Zi2yuan3
(11 Institute of Bioengineering , Zhejiang Sci2Tech University of Sciences , Hangzhou , Zhejiang  310018 ;
21 College of Life Science , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang  310029 ;
31 Institute of Nuclear Agriculture Sciences , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang  310029)
Abstract :For studying the relationship between satellite RNA (satRNA) and cucumber mosaic virus (CMV) , as its helper
virus , a 369nt satRNA2Yi was transcribed in vitro and co2inoculated onto Nicotiana glotinosa plants with genomic RNAs of
CMV2CNa , which contains no satellite RNA. A new strain (NY) of pseudo2recombinant was thus formed. By double stranded
RNA analysis and sequence determination , the additional satellite RNA in the new strain was found co2existent continuously
with genomic RNAs of the helper virus , and no mutation occurred during the pseudo2recombination and co2translation onto
different host plants. These two strains were then inoculated onto host plants respectively , and investigated with respect to
plant symptoms. On most host plants , disease symptoms induced by CMV2CNa were attenuated by adding sat RNA2Yi ,
especially on Cucurbita pepo. The relative RNA loadings (RRL) of coat protein (CP) gene and satRNA were quantitatively
181 核 农 学 报 2006 ,20 (3) :181~186Journal of Nuclear Agricultural Sciences
measured from the systemically infected host tissues , utilizing a method of RNA dot blot hybridization on glass slides. Under
the controlled condition at 26°C , CNa and NY were inoculated onto 6 host plants and examined at 5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30d
post inoculation ( dpi) , respectively. On N. glutinosa , the RRLs of CP gene of both strain and the satellite RNA of NY
showed declining trends during the tested period , but the RRL of CP gene of CNa was always higher than that of NY. At 10
dpi , the RRLs of CP gene of CNa and NY differed obviously on all the hosts tested , but they were in the same order of host
fitness , as the following : Lycopersicon esculentum > Nicandra physanodes > N . glutinosa > Cucurbita pepo > C. moschata >
Datura stramonium . Meanwhile , the RRL order of satellite RNA was N . physanodes > N . glutinosa > L . esculentum > D .
stramonium > C. pepo > C. moschata. These results indicated that satRNA2Yi decreased the RRL of genomic RNA of CNa
on systemic hosts. With inoculating time extending on , the effect of satRNA2Yi on CMV kept increasing , during the period
from 5d to 30d. SatRNA did not change the host fitness of CMV genomic RNA , but it greatly induced the host symptom by
decreasing their RNA loading , especially the coat protein gene.
Key words :Cucumber mosaic virus ; satellite RNA ; pseudo2recombination ; interaction ; quantitative analysis
  黄瓜花叶病毒 (Cucumber mosaic virus , CMV) 的卫
星 RNA (satRNA) 是该病毒基因组以外的一种线性单
链 RNA 小分子 (330~405nt) , satRNA 对于辅助病毒并
不是必需的 ,但是其存在可能对辅助病毒的生物学效
应产生影响[1 , 2 ] 。satRNA 的一个重要特征是能改变辅
助病毒在寄主植物上引起的症状反应 ,并可能具有很
强的专化性[3 ] 。研究表明 :satRNA 在减弱 CMV 的寄主
病状的同时 ,会降低被侵染组织中的病毒浓度[2 ] 。但
是 ,关于 satRNA 与辅助病毒相互作用关系的研究 ,主
要集中在 satRNA 对 CMV 症状改变方面和致弱机理方
面[4~8 ] ,对于 satRNA 存在是否直接影响辅助病毒含量
或促进其复制累积 ,至今没有直接证据。在建立 CMV
基因组 RNA 和 satRNA 定量分析及其时序变化和寄主
适应性差异关系的基础上 ,本研究通过体外重组 ,将 1
株黄瓜花叶病毒 satRNA 与本身不携带 satRNA 的 CMV
分离物 CNa 进行假重组 ,检测其寄主效应和基因组
RNA 相对含量的变化 ,以期从分子水平上了解 satRNA
对辅助病毒的影响 ,研究 satRNA 与辅助病毒之间的相
互作用关系。
1  材料与方法
111  病毒分离物与 satRNA 的 cDNA 克隆
satRNA2Yi 分离自萝卜 ,大小为 369nt ,其 cDNA 克
隆为本实验室构建保存[9 ] 。
CMV2CNa 分离自杭州郊区小西葫芦[10 ] ,属于亚组
Ⅰ,不携带 satRNA ;毒源接种保存在心叶烟上 ,在重组
前 4~6d 进行转接活化。供试植物在 26 ℃温室培养 ,
14hΠ10h (光Π暗) 。
112  卫星 RNA 的体外转录
11211  用于转录的 DNA 模板的制备  根据 T7 启动
子序列和 satRNA 的 cDNA 序列设计合成 PCR 两端引
物 :
上 游 引 物 T72Fsat : 5 ’2TAAGCTTAATACGACTC2
ATATAGGTTTTGTTTGTTGGAG23’
下游引物 Rsat :5’2GGGTCCTGTAGAGGAATGTG23’
以 satRNA2Yi 的 cDNA 克隆质粒为模板 ,以 T72Fsat
和 Rsat 为引物进行常规 PCR 反应 ;反应产物用 1 %琼
脂糖凝胶电泳检测 ,回收目的条带 ,并溶解于 10μl
DEPC2H2O 中。
11212  体外转录获得全长 satRNA  T7 体外转录试剂
盒购自美国 Promega 公司 (Riboprobe System2T7 ) ,按试
剂盒说明书进行转录 ,反应总体积为 20μl。
113  系统侵染植株中总 RNA 的提取
病毒侵染植株中总 RNA 的提取采用 Trizol 试剂法
(上海生工生物技术服务有限公司) ,按试剂盒说明进
行提取。
114  卫星 RNA 与辅助病毒的假重组
取接种 CMV CNa 10d 的心叶烟病叶组织 011g ,提
取其总 RNA ,取 20μl 与等体积 satRNA2Yi 转录产物混
匀 ,将其摩擦接种于 4~6 叶期的心叶烟上 ,进行假重
组 ,26 ℃恒温培养 ;接种 2d 后取接种叶 ,用汁液摩擦接
种方法转接至新的心叶烟 ( Nicotiana glutinosa) 植株 ,转
接 5d 后取系统叶提取病毒 dsRNA ,检测重组结果 ,
dsRNA 经 RT2PCR 扩增 ,回收 satRNA 对应扩增条带 ,用
T2easy vecter 试剂盒将其克隆 ,并进行重组质粒的测
序。
115  分析与测定
11511  假重组病毒株的寄主反应测定  取等量的
CNa 和 NY总 RNA 提取物 ,分别接种藜科、葫芦科、茄
科和豆科的 12 种供试植物 (表 1) ,以接种缓冲液作为
对照 ,观察接种植株的症状发生情况 ,接种试验重复 2
281 核 农 学 报 20 卷
次 ,每次重复接种 6 株。
11512  辅助病毒 RNA 和卫星 RNA 相对含量的测定 
病毒 RNA 和 satRNA 的检测采用本实验室新建立的玻
片杂交方法 ,氨基修饰玻片 (CSA2100 Silanated Slides)
购自美国 CEL Associates 公司 , Cy52dCTP 购自美国
Amersham Biosciences 公司 ,具体方法如下 :
(1) DNA 模板的制备 :用于制备 CMV 基因组探针
的 cDNA 克隆为 CNa RNA3 的 CP 基因克隆 ,用于制备
satRNA 探针的 cDNA 克隆为 Yi 的全序列克隆。以重
组质粒 DNA 为模板 , 通过 PCR 扩增获得 CMV 基因组
CP 基因序列和 Yi 全序列的 Cy5 标记探针 ,用 2 倍无
水乙醇沉淀回收标记探针。CMV 基因序列扩增引物
为 :
CMV2F : 5’2GCGATG(CT) CGTGTTGAGAA23’
CMV2R : 5’2TTTAGCCGTAAGCTGGATGGA23’
(2) RNA 样品的变性和点样 :总 RNA 样品与点样
液混匀后 ,置 68 ℃水浴变性 5min ,在氨基修饰玻片上
进行手工点样 (Axon 公司ΠVP 478A) ,干燥后室温保
存。
(3)玻片扫描与数据处理 :杂交后玻片置 Genepix
4100A 扫描仪中进行扫描 ,读取相应的荧光信号值 ,用
机载 Sigmaplot 810 软件进行分析和作图。
11513  病毒含量的时间效应测定  选用系统寄主心
叶烟作为反应体系 ,用等量的总 RNA 分别接种 CNa 和
NY。接种 5、10、15、20、25 和 30d 分别取等量的叶组织
011g ,提取总 RNA ,用手工点样仪在玻片上进行 RNA
点样 ,分别用荧光标记的 CMV2CP 基因和 satRNA 探针
进行杂交。
11514  病毒含量的寄主效应测定  分别选用 2 个病
毒株 CNa 和 NY 接种 10d 的 6 种寄主植物作为研究材
料 ,提取其总 RNA ,进行玻片点样 ,分别用荧光标记的
CMV2CP 基因和 satRNA 探针进行杂交检测 ,定量分析
其相对含量 ,每个处理 3 次重复。
2  结果与讨论
211  卫星 RNA 与辅助病毒的假重组结果
将 satRNA2Yi 的体外转录产物与 CNa 的假重组毒
株命名为 NY,以无菌水代替体外转录产物作为阴性对
照 , 26 ℃培养 2d 后转接健康心叶烟 ,转接扩大培养 5d
后提取系统叶组织中的 dsRNA 进行组分分析 ,同时进
行 RT2PCR 检测 ,其电泳结果如图 1 和图 2 所示。
  假重组毒株接种的系统植株中病毒 dsRNA 电泳
结果显示 :CMV2CNa 和重组毒株 NY均有典型的 CMV
图 1  体外假重组毒株的 dsRNA 电泳图
Fig. 1  Electrophoresis of dsRNA analysis after
pseudo2recombination
M:DNA 标记物 ; 1 :NY; 2 :CNa (对照) 。图 2 同
M:DNA Marker ;1 :NY;2 :CNa (as control) . The same as Fig. 2
图 2  体外假重组后 satRNA 的 RT2PCR 扩增结果
Fig. 2  Electrophoresis of satRNA RT2PCR amplification
after pseudo2recombination
基因组条带 ,但是 NY在 400bp 处有对应于 satRNA2Yi
大小的条带 ,而 CNa 中没有相应的条带 ;从 NY侵染的
心叶烟中提取总 RNA ,通过 RT2PCR 扩增获得对应
satRNA 的 cDNA 条带与 satRNA2Yi 大小相符 ,经克隆并
测序鉴定 ,确认其核苷酸序列与 Yi 完全一致。假重组
过程中没有发生 satRNA 的序列变异。由此可见 ,Yi 与
CNa 成功进行了假重组 ,satRNA 可以在辅助病毒的支
持下在系统寄主中复制。
为进一步研究重组毒株 NY的稳定性及其 satRNA
的变异情况 ,在心叶烟上将 NY连续转接 10 次 ,每次
间隔 5d ,经 dsRNA 分析和 RT2PCR 扩增检测。结果显
示 : Yi 的 dsRNA 大小和核苷酸序列未发生变异 (结果
未显示) ,且与辅助病毒 CNa 稳定共存。
212  卫星 RNA 对 CMV 寄主反应症状的影响
将 CNa 和 NY分别接种茄科、苋科、葫芦科和豆科
381 3 期 添加卫星 RNA 对黄瓜花叶病毒寄主反应及其在系统寄主中含量的影响
的 12 种 CMV 鉴别寄主 ,在 26 ℃培养条件下观察其症
状发生情况 ,结果如表 1 所示。
CNa 和 NY在葫芦科上表现出明显的症状差异 ,
接种 CNa 20d ,整株西葫芦表现坏死 ,而接种 NY时虽
出现重花叶 ,但接种 40d 仍能生长 ,继续培养也没有出
现坏死 ;同时 ,satRNA2Yi 能明显减轻 CMV 在南瓜上引
起的坏死和黄化症状 ;在丝瓜上 ,NY 的花叶症状比
CNa 较轻 ,但差异没有前二者显著 ; satRNA2Yi 明显减
弱了 CNa 在茄科寄主假酸浆、曼陀罗和烟草上引起的
重花叶症状 ,使之表现为轻花叶 ;在接种心叶烟、克里
夫兰烟时间较短时 ,NY和 CNa 引起的症状没有明显
差异 ,随着时间的增加 ,CNa 会引起畸形叶和线状叶 ,
NY则不出现以上症状 ;在番茄上 NY和 CNa 引起的症
状则没有明显差异。
在昆诺藜、苋色藜及豇豆等枯斑寄主上 ,2 个毒株
引起枯斑症状的时间和坏死程度也存在一定的差异 ,
NY所引起的接种叶枯斑较小且出现较晚 ,但是枯斑数
量没有明显差异。
表 1  假重组毒株 NY与 CNa 的寄主反应比较
Table 1  Host symptoms caused by inoculation with CMV2CNa and CMV2NY
寄主植物
初显症状日期 (d) 寄主症状
CNa NY CNa NY
藜科 昆诺藜 ( Chenopodium quinoa) 3 4 接种叶局部褐色枯斑 ,相对较大 接种叶局部白色枯斑 ,相对较小
苋色藜 ( C. amaranticolor) 3 4 接种叶局部褐色枯斑 ,相对较大 接种叶局部白色枯斑 ,相对较小
豆科 豇豆 ( Vigna sinensis) 3 5 接种叶局部褐色枯斑 ,相对较大 接种叶局部白色枯斑 ,相对较大
茄科
心叶烟 ( Nicotiana glutinosa) 3 5 重花叶、植株矮化、线形叶 重花叶、植株矮化
克里夫兰烟( N . clevilandii) 7 10 花叶、植株矮化、线形叶 系统花叶、植株矮化
番茄 ( Lycopersicon esculentum) 3 5 重花叶、植株矮化、线形叶 系统花叶、植株矮化
假酸浆 ( N . physanodes) 3 5 重花叶、植株矮化、线形叶 轻花叶、植株矮化
普通烟 ( N . tobacum) 3 5 重花叶、畸形 轻花叶 ,不形成明显畸形
曼陀罗 ( Datura stramonium) 10 15 系统花叶、畸形、植株矮化 系统轻花叶
葫芦科 西葫芦 ( Cucurbit pepo) 3 5 重花叶、植株矮化、坏死 系统花叶
丝瓜 ( Luffa cylindrica) 3 5 系统花叶、系统枯斑、植株矮化 系统花叶、植株矮化
南瓜 ( C. moschata) 3 5 系统花叶、系统枯斑、植株黄化 系统花叶
注 :病素株 CNa、NY。Note :isolated CNA、CY.
  寄主反应测定结果表明 : Yi 的存在明显延缓了
CNa 在所有供试寄主中的发病时间 ,而且还明显减弱
了其在多数供试寄主上的症状表现。因此推断 :通过
假重组实验 , satRNA2Yi 对辅助病毒 CMV CNa 产生症
状致弱的效果。
213  不同接种时间 CMV CP 基因和卫星 RNA 的相对
含量
在心叶烟上分别等量接种 CNa 和 NY,26 ℃下培养
5~30d ,定量提取叶组织中的总 RNA ,用 CMV CP 基因
探针和 satRNA 探针进行杂交检测 ,其结果如图 3 所
示 ,取相应的荧光信号值并作图 ,如图 4 所示。
图 3 和图 4 结果显示 :接种心叶烟 5d ,CNa 和 NY
基因组 RNA3 相对含量较高 ;在 5~30d 之间 ,其含量
均呈下降趋势 ,在对应的时间 ,CNa CP 基因的含量均
高于NY,以上结果说明卫星 RNA 降低了 CMV CP 基因
的含量。
在系统侵染的心叶烟中 satRNA 的含量具有不同
的时间效应趋势 :其在 15d 达到最高 (图 42b) ,然后随
着在寄主组织中基因组 RNA 含量的下降而下降。
图 3  不同接种时间 CMV2CP 基因 (a)和 satRNA(b)含量的检测结果
Fig. 3  Results of Hybridization detection for CMV2CP gene (a) and satellite RNA (b) at different dpi .
1 ,3 ,5 ,7 ,9 和 11 分别为 CNa 接种后 5 ,10 ,15 ,20 ,25 和 30d ;2 ,4 ,6 ,8 ,10 和 12 分别为 NY接种后 5 ,10 ,15 ,20 ,25 和 30d ;CK:阴性对照
1 , 3 , 5 , 7 , 9 , 11 : CNa inoculated for 5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30d respectively ; 2 , 4 , 6 , 8 , 10 , 12 : NY inoculated for 5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30d respectively ;
CK: negative control
481 核 农 学 报 20 卷
图 4  系统侵染的心叶烟中 CMV CP基因 (a)与 satRNA(b) 相对含量的时间变化趋势
Fig. 4  Variation trend of CMV2CP gene (a) and satellite RNA (b) on N . glutinosa at different dpi .
214  不同寄主中卫星 RNA 对 CMV CP 基因相对含量
的影响
在西葫芦、南瓜、心叶烟、番茄、假酸浆和曼陀罗等
6 种系统寄主上分别接种 CNa 和 NY,采集接种 15d 的
等量叶组织 ,测定不同寄主组织中 CMV CP 基因和
satRNA 的相对含量 ,其杂交检测结果如图 5 所示 ;取
相应的荧光信号值作图 ,如图 6 所示。
由图 62a 看出 :在同样的处理条件下 ,CNa 和 NY
的寄主适应性没有明显的差异。其 CP 基因的相对含
量番茄均为最高 ,曼陀罗最低 ;对寄主的偏爱程度均为
番茄 > 假酸浆 > 心叶烟 > 西葫芦 > 南瓜 > 曼陀罗。图
62b 表明 satRNA 在各寄主中的含量是假酸浆 > 心叶烟
> 番茄 > 西葫芦 > 曼陀罗 > 南瓜 , Yi 在假酸浆中的含
量显著高于其他几种寄主植物中的含量。
图 5  不同系统寄主中 CMV2CP基因 (a)和 satRNA(b)的杂交检测结果
Fig. 5  Results of hybridization detection of CMV2CP gene (a) and satellite RNA (b) on different hosts
1 ,3 ,5 ,7 ,9 ,11 分别为 CNa 侵染西葫芦、南瓜、心叶烟、番茄、假酸浆和曼陀罗 ;2 ,4 ,6 ,8 ,10 和 12 分别为 NY侵染相应的寄主 ;CK;阴性对照
1 , 3 , 5 ,7 , 9 , 11 : C. pepo , C. moschata N . glutinosa , L . esculentum , N physanodes , D. stramonium infected with CNa , respectively ;
2 , 4 , 6 ,8 , 10 , 12 : the same hosts infected with NY, respectively ; CK: negative control
图 6  CMV2CP基因 (a)和 satRNA(b)在不同寄主中相对含量的分析结果
Fig. 6  Variation trend of CMV CP gene (a) and satellite RNA (b) in different hosts
1 :西葫芦 ;2 :南瓜 ;3 :心叶烟 ;4 :番茄 ;5 :假酸浆 ;6 :曼陀罗. 图 7 同。
1 : C. pepo ; 2 : C. moschata ; 3 : N . glutinosa ; 4 : L . esculentum ; 5 : N . physanodes ; 6 : D. stramonium . The same as Fig. 7
581 3 期 添加卫星 RNA 对黄瓜花叶病毒寄主反应及其在系统寄主中含量的影响
  以上结果说明 :卫星 RNA 与辅助病毒存在一定的
寄主选择差异。相对而言 ,黄瓜花叶病毒 CNa 在番茄
中 CNa CP 基因的相对含量最高 ,而假酸浆中 satRNA2
Yi 的相对含量最高 ,但是 ,satRNA2Yi 没有改变 CNa 的
寄主选择性。在相同寄主植物中 ,CNa 的相对含量均
显著高于 NY,这一结果进一步说明卫星 RNA 抑制其
辅助病毒基因组 RNA 的复制。
215  卫星 RNA 对辅助病毒的影响作用
将玻片杂交获得的荧光信号值 ,按以下公式计算
Yi 对 CNa 的百分比 ,显示前者对基因组 RNA 含量的
影响作用 ,其结果如图 7 所示。
Y= 荧光信号值 (CNa) - 荧光信号值 (NY)荧光信号值 (CNa) ×100
图 7  不同接种时间 (a)和不同寄主 (b)中 satRNA 对 CMV CP基因的比值结果
Fig. 7  Ratio of satRNA on CP gene at different inoculation times (a) and on different host plants (b) .
  卫星 RNA 与基因组 RNA 比值的结果显示 :在接
种后 5~35d 中 ,随着接种时间的增加 , Yi 对降低 CNa
CP 基因含量的作用越明显 ,呈曲线增加 ,到 25d 后曲
线趋于平缓。在各寄主中 Yi 对 CNa CP 降低作用的强
度依次为 :南瓜 > 西葫芦 > 心叶烟 > 假酸浆 > 曼陀罗
> 番茄。这与两个科之间寄主症状的改变趋势并不完
全一致 ,症状改变最明显的植物中 CMV CP 基因含量
的下降程度并不是最明显的 ,这个结果进一步说明调
节病毒症状的最终效果是卫星 RNA、辅助病毒和寄主
三者互相作用的结果。
3  讨论
自 1976 年发现植物病毒的卫星 RNA 以来 ,对其
与辅助病毒之间关系的研究报道主要集中在卫星
RNA 对寄主症状改变、卫星 RNA 大小和序列变异等方
面[1~9 ] ,要了解卫星 RNA 与辅助病毒之间分子互作关
系 ,关键的条件之一是获得卫星 RNA 与不携带卫星或
去除卫星 RNA 的 CMV 基因组进行假重组 ,比较携带
和不携带卫星 RNA 时 ,基因组 RNA 的定量变化。本
研究通过用一个 369t 的卫星 RNA 的侵染性克隆 ,与本
身不携带卫星 RNA 的 CMV 进行假重组 ,确定二者稳
定共存 ,并在不同寄主植物上进行转接后 ,卫星 RNA
持续复制传代和序列稳定 ,说明 Yi 和 CNa 的新毒株是
一个稳定的研究系统 ;同时 ,通过建立病毒 RNA 和卫
星 RNA 的玻片杂交分析方法 ,为开展有关卫星 RNA
对辅助病毒影响的定量研究创造了条件。但是 ,要开
展 CMV 基因组对卫星 RNA 的影响 ,需要将卫星 RNA
与不同的 CMV 毒株进行假重组。在实验中 ,将 Yi 与
多个不携带卫星 RNA 的 CMV 毒株进行假重组 ,但是
只有 CNa 表现出对 Yi 的支持作用。前人也有一些关
于 CMV 基因组 RNA1 和 RNA2 编码的蛋白质对卫星
RNA 的复制具有直接作用的报道 , Roossinck 认为
RNA1 编码的一个氨基酸决定了 CMV 对卫星 RNA 的
支持能力[12 ] 。基因组 RNA3 编码的外壳蛋白和移动蛋
白对于卫星 RNA 的包裹和扩散也具有重要的影响作
用[12 ] 。本研究通过采用 CP 基因作为 CMV 基因组的
定量分析代表 ,首次对寄主组织中 CP 基因的含量和
卫星 RNA 相对量进行了定量比较 ,结合寄主生物学反
应 ,分析了 satRNA2Yi 对 CMV2CNa 在不同时间、不同寄
主中的作用 ,对前人根据定性分析方法进行推导的结
果进行了补充验证。由于 CMV 基因组 RNA1、RNA2 和
RNA3 保持相应的比例 ,同时 , CP 基因由 RNA3 和亚基
因组 RNA4 编码。因此 ,卫星 RNA 对 CP 相对含量的
影响不仅代表其对 CMV 基因组相对含量的影响 ,同时
也显示其对亚基因组产生和病毒粒子形成的影响。
参考文献 :
(下转第 235 页)
681 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (3) :181~186
验分析结果与虞杏英等人的结果有一定区别 ,测定的
是总黄酮化合物的含量 ,辐照 7kGy 和对照相比较的变
化率是 3019 % ,虞杏英等人用电子束辐照后测定的是
黄酮苷化合物的含量 ,在 20kGy 辐照时与对照相比变
化率在 516 %。黄荣敏等人用 10kGy 辐照杭白菊黄酮
的变化率与对照相比增加了 010087 % ,分析结果的相
对误差可能与采收季节、贮藏时期、抽样时间、分析方
法等因素有关。
表 2  不同辐照剂量对杭白菊主要功能成分的影响
主要成分
辐照剂量 (kGy)
0 015 1 3 5 7
总黄酮 ( %) 5154 ±0107 4197 ±010933 4138 ±011233 4109 ±010533 3192 ±010733 3183 ±010433
总 酚 ( %) 7150 ±0113 7105 ±0118 6154 ±012133 6100 ±011733 5156 ±012333 5130 ±011133
总水溶性糖 ( %) 19106 ±0133 19103 ±0137 18197 ±0141 18189 ±0137 18192 ±0116 18199 ±0121
还原糖 ( %) 8141 ±0129 8139 ±0125 8135 ±0119 8124 ±0124 8136 ±0110 8132 ±0115
游离氨基酸 (mg NΠg) 0117 ±01011 01173 ±0101 0117 ±01008 0117 ±01017 0117 ±01021 0117 ±01025
维生素 C (mgΠg) 0167 ±01019 0165 ±01017 0162 ±01025 0158 ±01033 3 0154 ±01037 3 0151 ±01029 3
绿原酸 (mgΠg) 1136 ±01082 1125 ±01128 1110 ±01131 1108 ±01102 3 0190 ±01077 3 0188 ±01067 3
注 :33表示 P < 0105 达到显著差异 ; 3 表示 P < 01001 达到极显著差异。
  通过试验研究认为 ,杭白菊辐照杀菌是一种行之
有效的方法。辐照剂量控制在 3~5kGy 为宜 ,这样既
能附合企业霉菌数 ( ≤1000cfuΠg) 、酵母菌数 ( ≤500cfuΠ
g)的规定 ,又能兼顾主要功能成分略有下降而不影响
出厂要求的下限值。
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