纹枯病菌（Rhizoctonia solani）是重要植物病原真菌,寄主范围广,可引起水稻、小麦和玉米等重要粮食作物纹枯病。由于生产上缺乏对纹枯病高抗的品种,在中国,水稻每年因该病损失约60亿公斤稻谷。真菌病毒（Mycovírus）在病原真菌中广泛存在,多数对寄主没有显著影响,然而少数可以改变其寄主的致病力,导致寄主致病力衰退,甚至导致其丧失致病力,因此,那些可以减低寄主致病力的真菌病毒具有防控真菌病害的潜力。另外,真菌病毒是病毒域重要组成部分,高通量从水稻纹枯病菌中发现并研究病毒分子特性,将为研究病毒多样性进化、分类和生态学等提供大量的新病毒材料。基于此,本论文通过宏转录组测序技术,对分离自湖北省的水稻纹枯病菌中的病毒种类进行了分析,系统研究了三种新病毒的基因组结构及其分子特性,具体研究结果如下:水稻纹枯病菌中病毒存在丰富的多样性,鉴定出150个病毒序列,代表150种病毒。自湖北省恩施土家族苗族自治州、黄冈市、随州市、咸宁市和襄阳市等5个不同地区的罹病水稻上,分离纯化518个纹枯菌菌株,进行宏病毒组测序,共获得约40Gb的数据。通过序列拼接及序列分析,获得与病毒相关的150条部分或完整的单一序列contig,并通过特异性引物进行了 RT-PCR验证。结合序列分析,Contig所代表的病毒按照核酸类型进行划分,多数病毒基因组为ssRNA,占74%;其次是dsRNA基因组,占25%;以及dsDNA基因组的病毒,占1%。其中132个contig所代表的病毒与已报道的病毒有同源性;18个contig所代表的病毒不能归于已分类的病毒科属中。这18种病毒（contig）包括3种+ssRNA病毒、14种dsRNA病毒和1种dsDNA病毒,通过进行系统发育分析,它们可能属于新病毒科的病毒。132种病毒可以归属到13个病毒科（或目）之中。有1个布尼亚病毒目（Bunyavirales）病毒、4种Serpentovirales目病毒和13种单股负链RNA病毒目（Mononegavirales）病毒等18种负链RNA病毒,其中14种病毒与已知负链RNA病毒一致性在26-68%之间,属于新发现的负链RNA病毒。有75种线粒体科（Mitoviridae）的病毒,其中72种病毒与已知线粒体病毒一致性在28-80%之间,是新发现的线粒体病毒。分别8条和12条Contigs的序列所编码的蛋白与双分病毒科病毒（Partitiviridae）的甲型双分病毒属（Alphapartiviruses）的RdRp和外壳蛋白具有显著的同源性,它们所代表的的病毒为双分病毒;有6种减毒病毒科（Hypoviridoe）的病毒,它们与已知的减毒病毒科成员有48-59%的一致性,其中Firstcontig133所代表的病毒在减毒病毒科中具有属水平上差异,代表一个新属。有4种泛欧米尔病毒科（Botourmiaviridae）病毒,它们与已知泛欧尔密病毒的一致性在31-39%之间,属于新发现的病毒,其中Firstcontig5162代表的病毒属于稻瘟病菌欧尔密病毒属（Magoulivirus）的新种,另外3种病毒可能代表泛欧尔密病毒科的新属。有3种内源RNA病毒科（Endornaviridae）病毒,它们与已知内源RNA病毒的一致性在35-40%之间,属于是新发现的病毒,其中contig’6356所代表的病毒独立于甲型内源RNA病毒属和乙型内源RNA病毒属之外,可能代表内源RNA病毒的一个新属。有3种全病毒科（Totiviridae）病毒,它们与已知的全病毒科的病毒一致性在29-50%之间,均属于新发现的病毒,其中,contig3225所代表的病毒与原生动物源的全病毒（Giardiavirus）具有最高的同源性,是Giardiavirus属的成员。另外,发现4种分别属于巨型双分RNA病毒科（Megabirnaviridae）、镰孢菌病毒科（暂定）（Fusariviridae）、真菌甲型病毒科（暂定）（Mycoalphaviridae）病毒和裸露病毒科（Narnaviridae）的新病毒,其中,与白纹羽菌巨型双节段病毒1有73%一 致性,是巨型双节段病毒属（Megabirnavius）的一个新种;Contig17739 代表的病毒与 Rhizoctonia solani fusarivirus 1 有 70.0%的一致性,属于不同的新种;contig30143所代表的真菌甲型病毒与Rhizoctonia solani alphavirus-like 3 有 58.0%的一致性;Contig927 所代表的裸露病毒与 Changjiang narna-like virus的一致性为28.3%,可能与其存在属水平上的差异。从菌株XY74中鉴定了一种新的甲型内源病毒,命名为茄丝核菌甲型茄丝核菌内源 RNA 病毒 1（Rhizoctonia solani alphaendornavirus 1,RsAEV1/XY74）。测定了 RsAEV1/XY74的全长基因组序列,并对其分子特性进行了研究。RsAEV1全长含有16747个核苷酸,5和3端非翻译区分别有51和74个核苷酸,均形成一个典型的RNA发夹结构。与其它内源病毒不同是RsAEV1/XY74基因组3’末端不含poly（C）结构。RsAEV1包含一个ORF,编码一个5539个氨基酸的多聚蛋白。多重比对分析发现,该多聚蛋白含有甲基转移酶、RdRp和解旋酶三个保守结构域,以及一个半胱氨酸富集区。RsAEV1与已报道内源病毒有同源性,但一致性均在50%以下。基于保守结构域及多聚蛋白多重比对及聚类分析,表明RsAEV1与甲型内源病毒属的成员聚为一支。因此,RsAEV1是内源病毒科甲型内源病毒属的新成员。此外,RsAEV1也编码一个未知功能的动物（如老鼠等）所特有的D123蛋白结构域,推测该病毒通过水平基因转移从动物中获得D123蛋白结构域。水平传播和致病性测定表明,RsAEV1病毒的侵染不影响纹枯菌的菌落形态和致病力等基本生物学特性。从菌株XY74中鉴定出一种与镰孢菌病毒（fusarivirus）有同源性的+ssRNA病毒,命名为茄丝核菌镰孢菌病毒 4（Rhizoctonia solani fusarivirus 4,RsFV4/XY74）。除poly（A）结构外,RsFV4病毒基因组全长10838nt,推定有4个开放阅读框（ORF1-4）。ORF1编码含有两个解旋酶（DEXDc和Viral Hel）保守结构域的多聚蛋白,含786aa;ORF3推定编码含有1549aa的多聚蛋白,包含RdRp、DEXDc和Viral Hel三个保守结构域;ORF2（503aa）和ORF4（54aa）均编码功能未知的蛋白。基于RdRp多重比对和聚类分析,表明RsFV4与已报道的镰孢菌病毒有相似性,隶属于镰孢菌病毒科的新成员;但是,RsFV4的基因组结构与已知镰孢病毒在基因组大小、基因组结构等方面显著不同,RsFV4在镰孢菌病毒科中拥有最大的基因组,更重要的是RsFV4拥有4个解旋酶基因,据我们所知,这种现象在已知病毒中还未见报道。因此,RsFV4可能代表镰孢病毒科中的一个新的病毒属,命名为巨型镰孢菌病毒属（Megafusarivirus）。在PDA上进行病毒水平传播试验,证实RsFV4侵染对纹枯菌的表型无明显影响。在菌株XN84中鉴定出一种基因组大小为22219nt的病毒,命名为茄丝核菌巨型担子菌病毒（Rhizoctonia solani megabasidiovirus 1,RsMbV1/XN87）。RsMbV1 含有两个开放阅读框（ORFA和ORFB）,其5’和3’非翻译区长度分别为826个核苷酸和1161个核苷酸,两个ORFs被825核苷酸的非编码区间隔。ORFA编码含有2009个氨基酸的蛋白,含有解旋酶1（helicase1）和富含脯氨酸的保守结构域,聚类分析发现helicase1隶属于解旋酶超家族1（SF1）,但与来自细菌的解旋酶聚为一簇,表明病毒与细菌间曾发生过水平基因转移事件;RsMbV1的SF1与侵染哺乳动物的病毒的SF1也有同源性,其中包括隶属于套式病毒目的冠状病毒,它们聚为一支,表明RsMBV1或类似病毒与套式病毒的祖先发生过基因水平转移。ORFB编码一个4459个氨基酸的多聚蛋白,包含类木瓜蛋白酶、依赖于RNA的RNA聚合酶（RdRp）和解旋酶（helicase2）等三个保守结构域,其中helicase2属于解旋酶超家族SF2。聚类分析表明ORFB编码蛋白与减病毒科的成员的蛋白聚为一簇,与 Rhizocotinia solani hypovirus 1 和 Sclerotinia sclerotiorum hypovirus 2 分别有 49.32%和27.85%的一致性,表明RsMbV1与已知减病毒科成员同时存在显著差异。RsMbV1含有隶属于两个不同解旋酶超家族的解旋酶功能域,且其基因组是已知真菌病毒中最大的基因组。基于RsMbV1中含有两个不同超家族的解旋酶基因分析,推定该病毒经过两次基因水平转移从而进化成一个重组病毒。RsMbV1能够突破营养体不亲和性,通过菌丝接触水平传播至菌株190中,且导致病菌致病力显著降低,并致其菌落形态轻微异常,但对菌丝生长速度没有显著影响,具有潜在的防治水稻纹枯病的潜力。总之,本文研究了来源于湖北省五个地区的水稻纹枯菌中携带的病毒种类,鉴定出了 150种病毒,其中绝大多数是属于未报道过的病毒,研究结果显著丰富了病毒的多样性。深入研究了隶属于内源病毒科的RsAEV1/XY74（16747bp）、隶属于镰刀菌病毒科的RsFV4/XY74（10838nt）以及与减病毒具有亲缘关系的RsMbV1/XN87（22219bp）等3种病毒,发现它们的基因组结构与已知的病毒的具有显著的区别,属于新发现的病毒。本论文研究结果为探讨病毒多样性、进化、分类、生态特性及其生物防治应用等提供了丰富的研究材料和新观点。