黄瓜花叶病毒为骨架的弱毒疫苗对烟草病毒病的室内及田间防治效果评价

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病毒病作为危害植物最严重的病害之一,对我国的农业经济造成了非常严重的危害。随着生物技术和基因工程的发展,应用弱毒疫苗的交叉保护策略预防和防治植物病毒病成为比较有效的方法。黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV),具有广寄主、多分体的特点,适于作为创制弱毒疫苗的理想基础载体。本研究以实验室现有的和新构建的CMV为骨架的弱毒疫苗为材料,在室内检测弱毒疫苗的稳定性和交叉保护效果,然后开展烟草病毒病的田间防效测试,为烟草病毒病防治提供可行的办法和疫苗材料。在CMV的2b蛋白提前终止型突变体p CCFR2-2b PTII的基础上,插入马铃薯Y病毒(PVY)不同区域保守的100 bp碱基片段,获得2个PVY 100型插入突变体;将2个突变体分别与野生型CMVFnyRNA1和RNA3混合接种本氏烟,结果显示2个突变体均具备遗传稳定性且可以有效防治野生型CMV和PVY的危害。2个弱毒突变体为创制针对更多靶标病毒的多价弱毒疫苗提供了靶标病毒PVY插入片段的参考。分别选取实验室现有的6个PVX插入型弱毒突变体(R2-PX-150I、R2-PX-150II、R2-PX-150III、R2-PX-150IV、R2-PX-200I、R2-PX-200II),4个TMV插入型弱毒突变体(R2-TMV-200I、R2-TMV-200II、R2-TMV-200III、R2-TMV-200IV)和2个TVBMV插入型弱毒突变体(R2-TVB-200I、R2-TVB-200II)在室内进行疫苗稳定性和防护效果评价,结果显示6个PVX插入型弱毒突变体,2个TMV插入型弱毒突变体(R2-TMV-200Ⅰ和R2-TMV-200Ⅱ)和2个TVBMV插入型弱毒突变体在普通烟内可以稳定遗传,对CMV和靶标病毒具备交叉保护效果,可作为田间实验材料的候选疫苗。根据室内防效的综合评价,选择R2-PX-150I,R2-TMV-200II和R2-TVB-200I三个弱毒突变体作为分别针对CMV/PVX、CMV/TMV和CMV/TVBMV的二价弱毒疫苗,用于田间防治应用和评价。分别在潍坊高密和昌乐进行6个处理(CM/PX单剂;CM/TM单剂;CM/TVB单剂;CM/PX+CM/TM混剂;CM/PX+CM/TVB混剂;CM/TM+CM/TVB混剂)的田间实验。在病毒病高发期同步进行烟草病毒病种类调查和疫苗交叉保护效果评价。高密烟田自然发生的病毒有CMV、TMV、TVBMV和PVY,其中PVY检出率最高,为57%;在昌乐烟田自然发生的病毒有CMV、TMV和PVY,其中TMV检出率最高,为80%。弱毒疫苗处理对高密和昌乐地区烟草病毒病均有一定的交叉保护效果但防效存在差异,高密地区的整体防效要好于昌乐地区(高密地区的平均相对防治效果为47.04%,昌乐地区的平均相对防治效果为17.99%)。同一地区的不同类型疫苗间的防效也存在差异,CM/TM单剂在高密地块的相对防治效果为63.0%;在昌乐地块的相对防治效果为22.2%,相对防治效果均为当地各处理组的最高值;CM/PX+CM/TM混剂无论是在高密还是昌乐,其相对防治效果相对于其他疫苗处理组有较大差别,防治效果最差;高密地块为11.5%,而昌乐地块仅为0.04%;CM/PX单剂、CM/TVB单剂、CM/PX+CM/TVB混剂、CM/TM+CM/TVB混剂的防治效果处于中间水平。本研究通过室内和田间对弱毒疫苗的防护效果评价,为田间烟草病毒病的防治提供了可行性思路和疫苗材料。
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