湖北省梨黑斑病菌携带病毒的分子特性及病毒对弱毒菌株HB-145影响的研究

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梨黑斑病在我国梨产区普遍发生,影响果品质量,阻碍了梨产业健康发展,目前尚未找到有效的梨黑斑病绿色防治措施。真菌病毒介导弱毒菌株是生物防治的一条重要途径,因此,在梨黑斑病病原菌(Alternaria spp.)中寻找与寄主真菌弱毒现象相关的病毒资源显得尤为重要。本研究以采集、分离自湖北省武汉市砂梨种质资源圃不同品种梨的黑斑病菌为研究对象,鉴定黑斑病菌群体种类、系统分析其真菌病毒感染状况,明确梨黑斑病菌携带真菌病毒种类及其基因组分子特性,取得的结果为真菌病毒分类及遗传进化提供重要分子信息;另一方面,明确病毒对梨黑斑病菌的影响,筛选弱毒菌株,为利用真菌病毒介导弱毒菌株进行梨黑斑病田间防治提供有效的候选资源和生防材料。取得具体研究结果如下:1.湖北省梨黑斑病菌携带真菌病毒种类鉴定及发生状况分析:83株梨黑斑病菌(Alternaria spp.)中鉴定出ds RNA和+ss RNA病毒共14种,隶属于8个科(Chrysoviridae,Partitiviridae,Curvulaviridae,Mitoviridae,Botourmiaviridae,Deltaflexiviridae,Fusariviridae,Togaviridae),获得了6种新病毒。菌株普遍复合感染2种至7种病毒,复合感染率为78%(65/83)。鉴定并分析了携带不同种类病毒的29株梨黑斑病菌分离株归属于4个种(Alternaria alternata,A.gaisen,A.arborescens,A.tenuissima),其菌落表型、生长速率和致病力存在明显差异;研究结果揭示了湖北省梨黑斑病菌(Alternaria spp.)蕴含丰富的病毒资源。2.3种病毒Ag Df V1、Ag MV3和Aa CV1基因组序列测定及分子特性分析:测定并分析了湖北省梨黑斑病菌中感染率较高的新病毒Ag Df V1基因组全长8,392 nt,编码复制酶蛋白(含Met和Rd Rp保守结构域)和3个未知蛋白,明确了Ag Df V1是Deltaflexivirus感染黑斑病菌的一个新成员。测定了新病毒Ag MV3基因组部分序列长度为2,160 nt,暂未获得5’UTR,明确了Ag MV3是Mitovirus的新成员。分析了Aa CV1不同分离物序列,明确了来源于湖北省的梨黑斑病菌Aa CV1–HB分离物与日本的梨黑斑病菌Aa CV1–N18 ds RNAs基因组序列同源性最高、进化树中聚为同一分支,反映了Aa CV1分离物遗传进化关系与寄主地理来源无直接相关性。研究结果揭示了链格孢属真菌所携带病毒的分子特性,为病毒种类、遗传变异及筛选生防菌株提供了重要的分子信息。3.病毒对弱毒菌株HB–145的影响:垂直传染获得HB-145菌株后代分生孢子携带不同种类病毒的衍生菌株,明确了不同种病毒对HB-145衍生菌株生长速率及致病力存在不同的影响,获得了复合感染Aa Ol V1,Aa Ol V4和Aa Ol V5致使菌株生长速率变慢、致病力减弱的1株弱毒HB-145衍生菌株。另外,HB-145水平传染菌株结果也揭示了HB-145携带的Ag Df V1与其他几种病毒均可以传染至HB-30和HB-93菌株,抑制其病斑的扩展。研究结果为真菌病毒介导弱毒菌株有效用于生物防治黑斑病害提供了材料,也为病毒与寄主分子互作机制研究提供了参考信息。综上所述,本研究明确了湖北省梨黑斑病菌(Alternaria spp.)蕴含丰富的病毒资源,分析了病毒基因组分子遗传进化关系,挖掘了具有生防潜能的病毒资源;取得的研究结果为真菌病毒开发成为生防制剂并有效应用于真菌病害绿色防治提供候选材料和理论参考依据。
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