【摘 要】
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由柑橘黄脉病毒(Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV)引起的柑橘黄脉病已成为柠檬种植和生产的最大威胁,自2009年首次在我国发现后,目前在我国各柑橘主产省区均有分布,对柠檬产业造成严重影响。症状表现为柠檬等敏感类型的柑橘植株叶片黄化、脉明、脱落,树势衰弱、产量下降。该病毒已在印度、土耳其、巴基斯坦、中国和伊朗被发现。温度是影响植物生长和植物病毒感染发展的重
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由柑橘黄脉病毒(Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV)引起的柑橘黄脉病已成为柠檬种植和生产的最大威胁,自2009年首次在我国发现后,目前在我国各柑橘主产省区均有分布,对柠檬产业造成严重影响。症状表现为柠檬等敏感类型的柑橘植株叶片黄化、脉明、脱落,树势衰弱、产量下降。该病毒已在印度、土耳其、巴基斯坦、中国和伊朗被发现。温度是影响植物生长和植物病毒感染发展的重要环境因素。田间发现感染黄脉病的尤力克柠檬在夏季高温时症状消失,尚不清楚其原因。本研究对田间尤力克柠檬病株中CYVCV的周年分布进行了监测,并在此基础上,将尤力克柠檬实生苗接种CYVCV显症后分别放入25°C和37°C温室中,研究在25°C和37°C条件下尤力克柠檬病株中CYVCV外壳蛋白(CP)基因的表达量、CP含量、病毒分布,以及病株叶绿素和酶活性含量、叶绿体超微结构的变化,同时还对25°C和37°C条件下黄脉病病株进行了比较转录组分析,以期从分子水平上初步解析高温下柠檬病株出现症状消失的原因。本文主要研究结果如下:1、通过RT-q PCR对田间尤力克柠檬病株测定发现,CYVCV在各组织部位中分布不均,皮中病毒含量高于叶组织,随温度变化病毒含量具有显著差异;高温季(8月份,均温37°C)和低温季(10月份,均温25°C)病毒含量不同,与夏季病株隐症相关。2、应用RT-q PCR和Western blot技术检测发现,与25°C处理相比,37°C处理时尤力克柠檬病株中CYVCV CP基因的表达量,以及CP含量显著降低,表明病毒含量与症状具有正相关性。此外,25°C和37°C下处理2周后,尤力克柠檬病株中CYVCV在基因组水平上核苷酸和相应氨基酸的相似性分别为99.72%和99.48%,高温未造成序列发生显著变化。3、免疫荧光电镜结果显示,CYVCV分布于病株侧脉的韧皮部、叶肉组织和分泌腔,以及主脉中的韧皮部中。相比于37°C,25°C处理时侧脉中的荧光强度更高,表明此时病毒表达量高。透射电镜观察到25°C下病株与健株相比,叶绿体结构因淀粉粒增多而肿胀变形,基质片层和基粒片层排列紊乱。37°C条件下,病株与健株的叶绿体结构未发现明显变化。此外,通过Western blot检测到CYVCV CP存在于病株的叶绿体中。4、测定不同处理下叶绿素含量和酶活性发现,37°C条件下病株中的叶绿素含量、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性显著高于25°C条件下病株。比较转录组分析结果显示,苯丙烷生物合成、异黄酮生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成等抗性相关途径,以及抗性相关基因AGO4、PAL、淀粉与蔗糖代谢基因AMF2/3、BAM3,质膜转运器基因GPT2,叶绿素降解相关基因CHL-1/2、抗氧化酶基因APX2以及转录因子TFs(MYB1R1/s3/12/14/48/111)可能与高温下柑橘黄脉病病株出现症状消失有关。
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