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粉虱传双生病毒(Whitefly Transmmited Geminivirus,WTGs)是世界各地广泛发生的、具有严重经济危害性的植物DNA病毒。在我国广东、广西、海南、浙江、上海、江苏和云南等省热带、亚热带地区的烟草、番茄、南瓜等作物上发现了多个双生病毒新种。本文对侵染云南金沙江干热河谷气候类型区(以元谋为例)和元江干热河谷气候类型区(以元江和新平为例)的作物及田间杂草上WTGs的发生、分布、病毒种类及其遗传进化关系进行了研究,并对两个气候类型区的WTGs做了比较分析,为监控该病害发生流行危害提供依据。
从元谋采集到表现典型症状的样品中,共获得了14个WTGs病毒分离物DNA—A的全基因序列及12个不同分离物的DNAβ卫星分子全基因组序列。对DNA—A全序列进行系统进化分析发现,侵染元谋样品的WTGs共有6种不同种类的病毒,分别为:中国番木瓜曲叶病毒(PaLCuCNV)、云南赛葵黄脉病毒(MYVYNV)、中国番茄黄化曲叶病毒(TYLCCNV)、赛葵黄脉病毒(MYVV)、红河赛葵黄脉病毒(MYVHHV)、赛葵黄花叶病毒(MYMV)。应用PCR方法检测到了3个复合侵染的样品,其中番茄样品YN697中检测到MYVYNV、TYLCCNV两种病毒分离物;赛葵样品YN719中检测到MYVV、MYVHHV、TYLCCNV三种病毒分离物;赛葵样品YN721中检测到MYMV、MYVHHV两种病毒分离物,对复合侵染的WTGs分离物进行了重组分析发现,部分病毒分离物间发生了重组。对不同分离物的DNAβ卫星分子全基因组核苷酸序列分析表明,采自元谋的样品中存在三类病毒的卫星分子,分别为TYLCCNVβ(7个)、MYVVβ(4个)、MYVYNVβ(1个),其中TYLCCNVDNAβ卫星分子是优势卫星分子。
从元江和新平采集到表现典型症状的样品中,共获得了8个WTGs病毒分离物DNA—A的全基因序列及13个DNAβ卫星分子全序列。对DNA—A全基因组核苷酸序列分析发现,侵染元江和新平样品的WTGs共有3种病毒,分别为:MYVV、空心莲子草黄脉病毒(AIYVV)、TYLCCNV。对DNAβ卫星分子核苷酸序列进行系统进化分析发现,采自元江和新平的样品中存在三类病毒的卫星分子,分别为TYLCCNVβ(8个)、MYVVβ(3个)、PeLCYNVβ(2个),其中TYLCCNVDNAβ卫星分子是优势卫星分子。
从相同寄主不同病毒分离物和相同病毒分离物不同寄主等方面对两个地区的24个DNA—A的全基因组序列分析发现:两个地区的WTGs因地理分布、寄主植物存在明显差异,主要表现为:因地理分布差异,两地的分离物间具有明显的进化分离;元谋分离物间寄主的专化性不明显,而元江和新平的WTGs具有一定的寄主专化性;元谋WTGs分离物具有广泛的寄主范围和较多的病毒种类;元谋样品中存在复合侵染现象,而元江和新平样品中未发现复合侵染现象。
对两个地区的25个DNAβ卫星分子的全基因组核苷酸序列分析发现,这些分离物的卫星分子因是否属于赛葵类病毒的卫星分子而形成了两个分离较大的分支。
本研究对云南两个不同地理分布差异的干热河谷地区中WTGs分离物进行了鉴定及遗传多样性分析发现,该类病害具有发生普遍、分布广泛、种类较多且新种不断增加和寄主范围广泛等特点,研究还发现云南WTGs因地理和寄主差异而具有明显的变异。