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番茄是我国普遍栽培的重要经济作物,常受到番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)和黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)等病毒侵害,研究病毒侵染机理对病害控制具有重要意义。本研究克隆了番茄的抗病毒相关基因,分析了该基因与上述两种病毒侵染的相关性。ToMV-N5是本实验室从番茄上分离获得的一株ToMV。寄主生物学研究表明,该病毒株侵染不同番茄品种产生的具有明显差别的症状。其侵染合作903品种可引起新叶坏死,在中蔬4号品种上则为轻花叶。因此,我们推测这与不同番茄品种的抗病基因Tm2类型有关。Tm2是番茄中一类对ToMV具有抗性的抗病基因,包括抗病基因Tm-2~2、Tm-2和感病基因tm-2三个等位基因,两个抗病基因在抗病反应中呈现坏死斑和系统坏死症状。本研究克隆鉴定了合作903和中蔬4号两个番茄品种的Tm2基因,结果显示:合作903番茄是一个同时含有抗病基因Tm-2~2和感病基因tm-2的杂合型番茄,中蔬4号番茄仅含有感病基因tm-2。两个番茄品种在该基因位点有较大差别,认为ToMV-N5侵染两种番茄的症状差异与该基因的类型密切相关。CMV-Fny在番茄上的典型症状为花叶及叶片线性化。寄主生物学结果显示,病毒株与ToMV-N5在合作903番茄上存在强烈地干扰作用:番茄植株接种CMV-Fny 6~8天后再复合侵染ToMV-N5,则不能产生坏死症状,叶片呈花叶及线性化,并且干扰作用不论CMV-Fny是否携带卫星RNA都稳定存在,推测这与植物病程相关蛋白(Pathogenesis Related Protein,PR)有关。PR是植物受病原物侵染或环境因素影响时诱导产生的一类免疫蛋白,在寄主抗病防卫反应过程中发挥重要作用,并有研究表明PR的诱导产生与病原物侵染症状有关。本研究对CMV-Fny和ToMV-N5单独侵染及复合侵染植株的PR-1a1、PR-2基因mRNA水平的表达进行检测。结果显示:CMV-Fny单独侵染和与ToMV-N5复合侵染的植株中均未发现PR-1a1和PR-2的表达,仅在ToMV-N5单独侵染表现坏死症状的植株中检测到了两基因的表达。PR-1a1和PR-2在单独侵染及复合侵染植株中的表达差异性,说明两个基因与ToMV-N5引起的番茄坏死症状相关,而CMV-Fny的预先接种则阻碍了上述两个基因的表达。