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Molecular characterization of the Cotton leaf curl Multan virus infecting Malvaiscus arboreus

侵染垂花悬铃花的木尔坦棉花曲叶病毒分子特征研究



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  43(2): 120-127(2013)
收稿日期: 2012-06-30; 修回日期: 2012-12-11
基金项目: 国家自然科学基金(31171817); 国家国际科技合作项目(2011DFB30040); 广东省自然科学基金(9151065005000010、
S2011040003309); 广东省科技计划项目(2011B050400003)
通讯作者: 何自福,研究员,主要从事植物病毒学研究; Tel: 020-87597476, E-mail: hezf@gdppri. com
第一作者: 汤亚飞,女,湖南常德人,助理研究员,硕士,主要从事植物病毒学研究; E-mail: yf. tang1314@163. com。
侵染垂花悬铃花的木尔坦棉花曲叶病毒分子特征研究
汤亚飞, 何自福∗, 杜振国, 韩利芳, 佘小漫, 罗方芳
(广东省农业科学院植物保护研究所 广东省植物保护新技术重点实验室, 广州 510640)
摘要:垂花悬铃花曲叶病是近期在广东发现的一种新病害,病株表现为叶片向上卷曲,叶脉肿大,叶脉变深绿色等症状。
PCR检测结果显示, 该病样中均存在菜豆金色花叶病毒属病毒。 基因克隆及序列分析结果表明,该病毒分离物(GD11)
DNA-A全长为 2 737 nt,具有菜豆金色花叶病毒属病毒基因组典型特征,为闭合环状单链 DNA,编码 6 个 ORFs;该序列与
木尔坦棉花曲叶病毒(CLCuMV)各分离物序列的相似性均大于 89. 0% ,其中与 G6、Okra06 及 GX1 等分离物序列的相似性
大于 99. 0% 。 该病毒分离物也伴有卫星 DNA β分子,其全长为 1 348 nt,与 CLCuMV各分离物的 DNA β序列相似性大于
85. 0% ,其中与 G6、Okra06 及 GX1 等 DNA β的序列相似性均大于 99. 0% 。 因此,侵染广东垂花悬铃花的病毒分离物属于
CLCuMV,且与入侵我国的朱槿分离物 G6、黄秋葵分离物 Okra06 及棉花分离物 GX1 亲缘关系很近。 本文首次报道了
CLCuMV及其卫星 β复合侵染垂花悬铃花。
关键词:垂花悬铃花曲叶病; 木尔坦棉花曲叶病毒; DNA-A; 卫星 DNA β
Molecular characterization of the Cotton leaf curl Multan virus infecting Malvaiscus
arboreus  TANG Ya-fei, HE Zi-fu, DU Zhen-guo, HAN Li-fang, SHE Xiao-man, LUO Fang-fang
( Institute of Plant Protection, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangdong Provincial Key Laboratory of High
Technology for Plant Protection, Guangzhou 510640, China)
Abstract: Malvaiscus arboreus leaf curl disease in Guangdong is a new disease. The diseased plants exhibits
leaf curling upwards, vein swelling and vein dark green. The results of PCR detection indicated that the
diseased plants were infected by a begomovirus. Virus isolate GD11 was obtained from M. arboreus leaf curl
disease in Guangzhou, Guangdong Province. The complete nucleotide sequence of DNA-A was determined to
be 2 737 nucleotides, encoding six potential ORFs. It was typical characteristics of Begomovirus. Comparisons
showed that the DNA-A of GD11 had more than 89. 0% sequence identity with all other isolates of Cotton leaf
curl Multan virus (CLCuMV), and more than 99. 0% sequence identity with isolates G6, Okra06 and GX1.
The virus was also associated with satellite DNA β molecular,which contained 1 348 nucleotides. Pairwise
comparison indicated that the DNA β of GD11 had more than 85. 0% sequence identity with CLCuMV DNA
β, and more than 99. 0% sequence identify with isolates G6, Okra06 and GX1. These suggested that isolate
GD11 infecting M. arboreus in Guangdong belonged to CLCuMV. Moreover it was most closely related to the
isolate G6 infecting Hibiscus rosa-sinensis, the isolate Okra06 infecting Hibiscus esculentus in Guangdong and
the isolate GX1 infecting Gossypium hirsutum in Guangxi. The paper is the first report on CLCuMV and its
DNA β complex infecting M. arboreus.
Key words: Malvaiscus arboreus leaf curl disease; Cotton leaf curl Multan virus(CLCuMV); DNA-A;
satellite DNA β
 
  2 期     汤亚飞,等:侵染垂花悬铃花的木尔坦棉花曲叶病毒分子特征研究
中图分类号: S432. 41          文献标识码: A          文章编号: 0412-0914(2013)02-0120-08
    木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan
virus,CLCuMV)属双生病毒科(Geminiviridae)菜
豆金色花叶病毒属(Begomovirus) [1]。 该病毒最先
被发现于巴基斯坦木尔坦地区棉花上,是引起巴基
斯坦棉花曲叶病大流行的主要病原之一[2 ~ 4]。
CLCuMV 由烟粉虱以持久方式传播,可以嫁接传
播,但不能通过机械摩擦接种传播,也不会通过种
子带毒传播。 已报道的 CLCuMV自然寄主包括棉
花[2, 3]、朱槿[5]、黄秋葵[6,7]等植物,主要分布于巴
基斯坦、印度以及我国的广东、广西和海南。
该病毒基因组仅含 A 组分(DNA-A),为单链
环状,属单组分菜豆金色花叶病毒属病毒。 目前已
完成 DNA-A全序列测定的 CLCuMV分离物有 29
个,大小为 2 722 nt ~ 2 757 nt,分别编码外壳蛋白
(CP)、移动蛋白(MP)、复制相关蛋白(Rep)、转录
激活蛋白(TrAP)和复制增强蛋白(Ren) (www.
ncbi. nlm. nih. gov)。 这些分离物 DNA-A 的序列
相似性为 89. 6% ~ 100. 0% 。 同时,CLCuMV各分
离物还普遍伴有一类单链环状 DNA 卫星分子(称
之为 DNA β)。 目前已登录 GenBank 的 CLCuMV
DNA β全序列有 23 个,大小为 1 346 nt ~ 1 351 nt,
其互补链上有一个 ORF,编码 βC1 蛋白;这些
DNA β 的序列相似性为 84. 3% ~ 100. 0% 。 除茎
环结构中复制起始必需的 9 个碱基序列 TAATAT-
TAC外,DNA β 分子与 DNA-A 序列几乎无序列
同源性。 DNA β 包裹在病毒粒子中,能被介体烟
粉虱传播,其复制依赖于 DNA-A[8]。 研究结果显
示,CLCuMV可单独侵染棉花,但不产生典型曲叶
症状,只有与 DNA β 共同侵染时才能引起典型的
棉花曲叶病症状[4, 9]。
垂花悬铃花(Malvaiscus arboreus var. pendu-
liflorus)属锦葵科悬铃花属,常绿小灌木,又称灯笼
扶桑、吊灯花。 原产于热带美洲,在广东及华南地
区较普遍种植,用于园林与道路绿化。 近期,在广
东省广州市发现部分垂花悬铃花植株表现叶片卷
曲、叶脉肿大、叶脉变深绿色等症状。 应用菜豆金
色花 叶 病 毒 属 病 毒 通 用 简 并 引 物 AV494 /
CoPR[10,11] PCR检测结果显示,该病样中均存在菜
豆金色花叶病毒属病毒。 为了弄清该病毒的种类,
进而指导该病害防治,本课题组对其基因组进行了
克隆和序列分析。
1  材料与方法
1. 1  病样和毒源
垂花悬铃花曲叶病样采自广东省广州市白云
区。 病株表现为:叶片皱缩、向上卷曲,叶脉肿大,
对光可见叶脉变为深绿色、网格状(图 1-A、B)。
该症状与木尔坦棉花曲叶病毒侵染引起的朱槿曲
叶病症状[5]相似。 选取其中的病毒分离物 GD11
作为代表进行基因克隆与序列分析。
1. 2  病样总 DNA的提取
采用 CTAB法[12]提取病株总 DNA,作为 PCR
模板。
Fig. 1  The symptom of Malvaiscus arboreus leaf curl disease
A: Leaf curling; B: Leaf vein swelling and dark greening.
121
 
植物病理学报 43 卷
1. 3  PCR 检测与鉴定
利用菜豆金色花叶病毒属病毒通用简并引物
AV494 / CoPR[10,11],对病样进行 PCR 检测与鉴定,
并对扩增获得的约 570 bp特异片段进行克隆及序
列分析。
1. 4  病毒基因组及卫星分子的克隆和序列测定
根据上述 570 bp 片段序列,设计一对背向引
物 GD11F (5′-TTCTGATGTTACTCGTGGTG-3′)
和 GD11R ( 5′-ATACACATTACCTTACCAATAT-
GAA-3′),用于扩增 DNA-A 全长序列。 PCR 反应
条件为:94℃ 预变性 4 min; 94℃ 变性 1 min,50℃
退火 1 min,72℃ 延伸 3 min, 35 个循环;72℃ 延
伸 10 min。
利用菜豆金色花叶病毒属病毒卫星分子通用
引物 β01 / β02[13]扩增分离物 GD11 的 DNA β全长
序列,进行克隆和序列测定。 根据该序列再设计一
对背向引物 βF1 (5′-TGAAGGTGACTGGGTGGT-
3′)和 βR1(5′-AACGACAACGTTTTC-GGATATG-
3′),用于扩增 DNA β 全长序列。 PCR 反应条件
为:94℃ 预变性 4 min;94℃ 变性 1 min, 52℃ 退
火 1 min, 72℃ 延伸 1. 5 min,35 个循环;72℃ 延
伸 10 min。
应用双生病毒科菜豆金色花叶病毒属病毒
DNA-B组分的简并引物 PCRc1 / PBLv2040[14]及滚
环扩增(Rolling circle amplification,RCA)方法[15],
从分离物 GD11 的总 DNA中扩增 DNA-B组分。
上述各 PCR 产物均分别分离纯化后,克隆到
pGEM-T EASY 载体(Promega 公司)上。 引物由
上海生工生物技术工程服务有限公司合成,序列测
定由上海英骏生物技术有限公司完成。
1. 5  序列分析
通过上述方法分别获得 GD11 DNA-A 和
DNA β 全序列。 利用 DNAStar 软件(DNASTAR
Inc,Madison,USA)进行序列拼接,利用 BLAST 程
序进 行 序 列 相 似 性 搜 索, 应 用 DNAStar 的
MegAlign程序进行序列比较分析。
2  结果与分析
2. 1  病样 PCR检测与鉴定结果
利用菜豆金色花叶病毒属病毒特异简并引物
AV494 和 CoPR进行 PCR 检测,能够从所有垂花
悬铃花病样总 DNA中扩增出一条预期大小约 570
bp的特异片段(图 2)。 序列克隆及 BLAST 结果
表明,与该特异序列有相似性的均属双生病毒科菜
豆金色花叶病毒属病毒,其中与 CLCuMV 的 G6、
Okra06、GX1 等分离物序列相似性均大于 99. 0% 。
Fig. 2  PCR detection result of diseased sam-
ples of Malvaiscus arboreus leaf cur-
ling
M: 2 000 bp marker; 1-5: Diseased samples; 6: Healthy
sample (CK - ) .
2. 2  GD11 基因组 DNA-A全序列及其特征
应用引物 GD11F 和 GD11R 进行 PCR 扩增,
从分离物 GD11 总 DNA 中扩增出一条约 2. 7 kb
的特异片段,健康对照未扩增出任何条带。 片段克
隆和序列拼接结果表明,该特异片段序列全长为
2 737 nt(GenBank登录号为:JQ424826)。
GD11 DNA-A具有菜豆金色花叶病毒属病毒
基因组典型特征,为闭合环状单链 DNA,推导编码
6 个 ORFs,分别是位于病毒链上的 AV1 基因(276
~ 1 046 nt,编码 CP)和 AV2 基因(116 ~ 481 nt,编
码与病毒移动相关蛋白),以及位于互补链上的
AC1 基因(1 495 ~ 2 586 nt,编码复制酶)、AC2 基
因(1 146 ~ 1 598 nt,转录激活蛋白)、 AC3 基因
(1 049 ~ 1 453 nt,编码复制增强蛋白)和 AC4 基
因(2 127 ~ 2 429 nt)。 在 AV2 与 AC1 之间的非编
码区(2 587 ~ 115 nt)中分别含有一个 11 nt 茎和
11 nt环的茎环结构(2 718 ~ 13 nt)、与双生病毒复
制起始有关的保守序列 TAATATTAC(2 731 ~ 2
nt)、以及可能参与转录调控的 TATA box[16](分别
位于 2 652 ~ 2 655 nt和 2 729 ~ 2 732 nt)。
221
 
  2 期     汤亚飞,等:侵染垂花悬铃花的木尔坦棉花曲叶病毒分子特征研究
2. 3  GD11 DNA-A全序列与已报道的 CLCuMV
分离物序列相似性分析
BLAST 检索结果表明,与 GD11 DNA-A 有相
似性的序列均属 Begomovirus 病毒分离物基因组,
与 CLCuMV各分离物序列相似性较高。 进一步比
较结果(表 1)显示:GD11 与 CLCuMV 29 个分离
物的 DNA-A序列相似性均大于 89. 0% ,其中与来
自广东的分离物 G6 和广西的分离物 GX1 序列相
似性最高,为 99. 9% ;AV1、AV2、AC1、AC2、AC3 和
AC4的序列相似性分别为 88. 5% ~100. 0%、92. 6% ~
100. 0%、86. 3% ~ 99. 9%、92. 9% ~ 99. 6%、91. 9% ~
99. 8%和 86. 8% ~ 100. 0% (表中数据未显示),编码
的氨基酸序列相似性分别为 84. 6% ~100. 0%、78. 8%
~ 100. 0%、82. 9% ~ 100. 0%、77. 3% ~ 100. 0%、
80. 6% ~99. 3%、73. 0% ~100. 0%;IR 与中国各分离
物的序列相似性均大于 99. 0% ,但与巴基斯坦和
印度各分离物的序列相似性变异较大(63. 9% ~
92. 1% )。 GD11 与 CLCuMV-[ G6 ] 二者 AV1、
AV2、AC1、AC2、AC3 和 AC4 基因的序列相似性分
别为 100. 0% 、100. 0% 、99. 8% 、99. 8% 、99. 8%和
99. 7% (表中数据未显示),即使 Begomovirus 基因
组中最易变异的 IR 区序列相似性也达 100. 0% ;
推导编码的 6 个蛋白质氨基酸序列相似性为
99. 0% ~ 100. 0% (表 1)。
Table 1  Percentages of DNA-A nucleotide and its encoding six amino acid sequences
identities between GD11 and 29 isolates of CLCuMV (%)
Virus GenBank accession DNA-A IR AV1a AV2a AC1a AC2a AC3a AC4a
CLCuMV-[G6] EF465535 99. 9 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 99. 3 99. 0
CLCuMV-[GX1] GQ924756 99. 9 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 99. 3 99. 3 100. 0
CLCuMV-[FC3] HQ455349 99. 9 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 99. 3 99. 3 100. 0
CLCuMV-[ZhSh] HQ455367 99. 8 100. 0 99. 6 99. 2 100. 0 99. 3 99. 3 100. 0
CLCuMV-[HP] HQ455361 99. 8 99. 6 99. 6 100. 0 100. 0 99. 3 99. 3 100. 0
CLCuMV-[GX08] GQ503175 99. 8 99. 6 100. 0 100. 0 100. 0 98. 7 99. 3 100. 0
CLCuMV-[JM] HQ455363 99. 7 99. 2 100. 0 99. 2 99. 7 99. 3 99. 3 100. 0
CLCuMV-[Okra06] FJ770370 99. 7 99. 2 100. 0 100. 0 99. 4 99. 3 99. 3 100. 0
CLCuMV-[Okra1] GU574208 99. 6 99. 6 99. 6 100. 0 99. 2 98. 7 99. 3 98. 0
CLCuMV-[62] AJ002447 96. 0 91. 7 98. 4 97. 5 95. 6 94. 7 97. 8 93. 0
CLCuMV-[clc62] NC_004607 96. 0 91. 7 98. 4 97. 5 95. 6 94. 7 97. 8 93. 0
CLCuMV-[26] AJ002458 95. 9 92. 1 97. 7 97. 5 95. 3 95. 3 97. 8 93. 0
CLCuMV-[33af] AJ496461 95. 6 91. 7 97. 3 95. 1 93. 7 94. 0 95. 5 93. 0
CLCuMV-[Faisalabad1] X98995 95. 6 91. 7 97. 3 95. 1 93. 7 94. 0 95. 5 93. 0
CLCuMV-[Faisalabad2] AJ496287 95. 4 92. 1 95. 3 95. 1 95. 9 92. 7 94. 8 93. 0
CLCuMV-[CLR-11] JN678804 94. 5 86. 1 97. 3 78. 8 95. 0 84. 6 85. 7 93. 0
CLCuMV-[Lat-RCA] EU384573 94. 3 91. 0 97. 3 83. 5 93. 9 77. 3 80. 6 90. 0
CLCuMV-[Okra] AJ002459 94. 2 83. 1 98. 4 96. 7 91. 7 94. 0 97. 8 88. 0
CLCuMV-[Bt-09] JN678806 93. 1 92. 9 96. 5 95. 9 93. 1 94. 7 94. 8 85. 0
CLCuMV-[CLCuV] JN558352 92. 6 82. 3 98. 8 95. 9 90. 9 87. 3 90. 3 86. 0
CLCuMV-[Faisalabad3] AJ132430 92. 3 82. 1 96. 1 93. 6 88. 1 92. 0 96. 3 84. 0
CLCuMV-[Ludhiana:04] AY765257 91. 5 83. 1 96. 5 95. 9 89. 8 94. 7 94. 8 85. 0
CLCuMV-[Hirs-1] FJ218486 91. 2 63. 9 84. 6 90. 0 90. 3 92. 0 94. 8 85. 0
CLCuMV-[CLR-07] JN678803 91. 2 63. 9 85. 4 90. 0 82. 9 93. 3 95. 5 85. 0
CLCuMV-[Hissar:04] AY765253 91. 0 84. 2 94. 5 94. 1 89. 8 92. 0 95. 5 86. 0
CLCuMV-[Rajasthan] EU365616 90. 5 68. 4 96. 1 96. 7 87. 8 92. 0 97. 0 73. 0
CLCuMV-[Hibiscus] JN880418 90. 5 63. 9 95. 3 90. 9 88. 7 90. 7 92. 5 86. 0
CLCuMV-[Delhi:04] AY765256 90. 4 78. 6 94. 5 94. 1 90. 3 94. 7 97. 2 86. 0
CLCuMV-[Bhatinda:05] DQ191160 89. 8 65. 8 95. 3 93. 2 90. 1 94. 7 97. 8 86. 0
CLCuMV: Cotton leaf curl Multan virus; a: Amino acid.
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植物病理学报 43 卷
2. 4  病毒伴随的卫星分子序列特征
应用菜豆金色花叶病毒属病毒 DAN β的特异
引物 β01 和 β02,从分离物 GD11 的总 DNA 中
PCR扩增到一条约 1. 4 kb 的特异片段,而健康对
照无任何条带。 克隆及测序后得到 GD11 DNA β
序列。 应用引物 βF1 / βR1 进行 PCR,也成功扩增
得到一条约 1. 4 kb 的特异片段。 上述二个片段的
序列进行比较,除在引物 β01 / β02 区域中有 2 个核
苷酸不同外(位于引物 β01 和 β02 的 5′端,由引物
引起的),其余序列重叠部分完全一致。 因此,
GD11 DNA β序列全长为 1 348 nt (GenBank登录
号为:JQ424827)。 该序列为闭合环状单链 DNA,
推导其互补链上有一个 ORF (194 ~ 550 nt),编码
含有 118 个氨基酸的 βC1 蛋白;在 1 248 ~ 15 nt位
核苷酸之间为保守区域( satellite conserved region,
SCR) [17],含有双生病毒共有的茎环结构和 TA-
ATATTAC。
序列比较结果显示(表 2),GD11 DNA β 与伴
随 CLCuMV的 DNA β(CLCuMB)23 个分离物的
序列相似性均大于 85. 0% ,βC1 基因及其编码的
蛋白的序列相似性为分别 89. 9% ~ 99. 7% (表中
数据未显示)和 87. 3% ~ 99. 2% ;其中与来自中国
广东和广西的 CLCuMB各分离物的序列相似性均
在 99. 0% 以上, βC1 基因序列相似性为 99. 7%
(表中数据未显示),编码的氨基酸序列相似性为
99. 2% 。 SCR 是 DNA β 中最保守的区域,GD11
与各分离物的基因序列相似性均在 94. 0%以上。
Table 2  Percentages of DNA β nucleotide and its encoding βC1 amino acid sequences
identities between GD11 and 23 isolates of CLCuMB (%)
DNA β GenBank accession DNA β βC1 a SCR
CLCuMB-[ Okra1] GU574207 99. 6 99. 2 100. 0
CLCuMB-[GX08] GQ503176 99. 5 99. 2 100. 0
CLCuMB-[FC3] HQ455352 99. 5 99. 2 100. 0
CLCuMB-[ZhH] HQ455366 99. 3 99. 2 100. 0
CLCuMB-[FC1] HQ455350 99. 3 99. 2 100. 0
CLCuMB-[GX21] HQ455360 99. 3 99. 2 99. 1
CLCuMB-[G6] EF465536 99. 3 99. 2 98. 3
CLCuMB-[GX8] HQ455358 99. 3 99. 2 100. 0
CLCuMB-[ Okra06] FJ770371 99. 3 99. 2 98. 3
CLCuMB-[GX1] GQ906588 99. 3 99. 2 98. 3
CLCuMB-[Zhsh] HQ455368 99. 3 99. 2 98. 3
CLCuMB-[NS1] JQ943409 99. 3 99. 2 98. 3
CLCuMB-[FC2] HQ455351 99. 2 99. 2 98. 3
CLCuMB-[HP] HQ455362 99. 0 99. 2 98. 3
CLCuMB-[Pun-beta-4] EU384588 92. 8 89. 8 99. 1
CLCuMB-[Pun-beta-10] EU384586 92. 6 89. 8 99. 1
CLCuMB-[Pun-beta-16] EU384582 92. 6 89. 8 99. 1
CLCuMB-[Pun-beta-19] EU384579 92. 6 89. 8 99. 1
CLCuMB-[Pun-beta-13] EU384584 92. 5 89. 8 99. 1
CLCuMB-[Pun-beta-17] EU384581 92. 4 89. 8 99. 1
CLCuMB-[Pun-beta-11] EU384585 92. 4 89. 8 97. 4
CLCuMB-[Balurghat: East India] FJ159275 85. 5 87. 3 94. 8
CLCuMB-[Raigunj: East India] FJ159274 85. 1 87. 3 94. 8
CLCuMB: Cotton leaf curl Multan virus DNA β; a: Amino acid.
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  2 期     汤亚飞,等:侵染垂花悬铃花的木尔坦棉花曲叶病毒分子特征研究
2. 5  DNA-B组分检测与扩增结果
利用菜豆金色花叶病毒属病毒 DNA-B 组分
的通用引物 PCRc1 / PBLv2040,对病毒分离物
GD11 及所有病样进行 PCR扩增,未扩增到预期大
小为 0. 5 ~ 0. 65 kb 的条带。 分离物 GD11 及其他
病样总 DNA 的 RCA,也没有扩增到 DNA-B 组分
序列。 这些 结 果 说 明, 侵 染 垂 花 悬 铃 花 的
CLCuMV不存在 DNA-B组分。
3  讨论与结论
垂花悬铃花曲叶病是在广东发现的一种新病
害。 PCR检测结果显示病样中均存在菜豆金色花
叶病毒属病毒侵染;进一步对其病毒分离物 GD11
基因组克隆与序列比较分析,结果表明该病毒具有
菜豆金色花叶病毒属病毒基因组 DNA 典型特征,
且与已登陆 GenBank 中 CLCuMV 29 个分离物的
序列相似性均大于 89. 0% ,其中与来自广东及广
西的各分离物序列相似性均超过 99. 0% 。 因此,
根据目前国际双生病毒分类方案[1],侵染广东垂
花悬 铃 花 的 病 毒 分 离 物 GD11 应 该 属 于
CLCuMV,且与先前报道的入侵我国广东和广西的
CLCuMV各分离物亲缘关系很近。
从 GD11 中也克隆到卫星 DNA β 分子,除茎
环结构和 TAATATTAC 序列外,GD11 DNA β 与
病毒 DNA-A无序列同源性。 BLAST 结果显示该
分子与已登录 GenBank 的 23 个 CLCuMB 分离物
的序列相似性超过 85. 0% ,而与来自广东和广西
的各分离物序列相似性超过 99. 0% 。 进一步用引
物 βF1 / βR1 进行检测,广东垂花悬铃花曲叶病样
中均存在该 DNAβ分子(文中未显示)。 这些结果
进一步支持入侵我国的 CLCuMV与其卫星分子是
紧密伴随的结论[7]。
应用双生病毒科菜豆金色花叶病毒属病毒
DNA-B 组分特异引物[14]及滚环扩增方法[15],在
广东垂花悬铃花曲叶病样中均未检测到 DNA-B
组分存在。 同时,目前已报道的 CLCuMV 各分离
物均只含有 DNA-A 组分。 因此,我们推测侵染广
东垂花悬铃花的 CLCuMV分离物 GD11 也是一个
单组分 Begomovirus病毒。
GD11 DNA-A 及其卫星分子 DNA β 与侵染
广东朱槿的分离物 G6[5]、侵染黄秋葵的分离物
Okra06[6,7]、侵染广西棉花的分离物 GX1[18]等相
似性均超过 99. 0% (表 1、表 2)。 G6 是 Mao 等[5]
2007 年率先发现并报道的我国第一个 CLCuMV
分离物,也是我国首次发现该病毒。 随后,在广东
又发现 CLCuMV-[Okra06]侵染黄秋葵引起黄脉
曲叶病[6, 7],对广西朱槿曲叶病鉴定结果也证实是
由 CLCuMV侵染引起的[19]。 值得注意的是,2010
年在广西棉花上发现了 CLCuMV-[GX1]侵染引
起的棉花曲叶病自然病株[18]。 上述不同寄主来源
的 4 个分离物序列相似性均高达 99. 0% 。 因此,
我们认为:GD11 与 G6、Okra06 及 GX1 是同一种
病毒,它们是 CLCuMV入侵我国华南地区后,由烟
粉虱自然传播到不同寄主植物上。 垂花悬铃花是
CLCuMV在我国继朱槿[5,19]、黄秋葵[6, 7]、棉花[18]
3 种作物后的又一新寄主;同时也是国际上首次报
道的 CLCuMV新寄主植物。
棉花曲叶病是世界棉花生产上毁灭性病害,目
前已在亚洲的巴基斯坦[2]、印度[20],非洲的苏
丹[21]、埃及[22]和南非[9]等国家严重发生。 目前已
克隆了 8 种菜豆金色花叶病毒属病毒与该病害有
关,即 CLCuMV[2,3]、阿拉巴德棉花曲叶病毒(Cot-
ton leaf curl Alabad virus) [3] )、Kokhran 棉花曲叶
病毒(Cotton leaf curl Kokhran virus) [3, 4]、番木瓜
曲叶病毒(Papaya leaf curl virus) [4]、杰济拉棉花
曲叶病毒(Cotton leaf curl Gezira virus) [23,24]、拉贾
斯坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Rajasthan vi-
rus) [25]、班加罗尔番茄曲叶病毒(Tomato leaf curl
Bangalore virus) [25] 和布里瓦拉棉花曲叶病毒
( Cotton leaf curl Burewala virus ) [26], 其 中
CLCuMV及其 DNA β 复合侵染引起的棉花曲叶
病正在巴基斯坦和印度的棉花产区广泛流行。
垂花悬铃花是广东及华南地区常见的绿化植
物之一,且常与朱槿等混植,本研究中病样采集地
周围的朱槿曲叶病发生严重。 CLCuMV 的传播介
体烟粉虱在我省及华南地区常年普遍发生,导致由
该病毒引起的朱槿曲叶病、黄秋葵黄脉曲叶病、黄
秋葵黄化曲叶病等病害在广东、广西严重流行与扩
散[27]。 虽然我国长江流域棉区、黄河流域棉花区
和西北内陆棉区三大棉花产区目前还未发现棉花
521
 
植物病理学报 43 卷
曲叶病(注:我国早先划分的五大棉区中的华南棉
区,目前仅零星种植),但朱槿、黄秋葵、垂花悬铃
花和棉花同属锦葵科,并且已在广西南宁某试验田
中发现了由 CLCuMV侵染引起的棉花曲叶病[17]。
因此,已入侵我国华南地区的 CLCuMV 有可能通
过烟粉虱或植物材料带毒传播扩散到我国棉花产
区,导致棉花曲叶病在我国棉区的发生。
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