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甘蔗黄叶病毒(Sugarcaneyellow leaf virus,SCYLV)是黄症病毒科(Luteoviridae)内属间重组产生的一种新病毒,尚处于高度易变期,种内存在丰富的遗传多样性,目前世界上已经报道了该病毒的4个基因型,分别为:BRA(巴西)、PER(秘鲁)、REU(法属留尼汪岛)和CUB(古巴)基因型。为了制订合理的抗病育种目标和病害综合防治策略,揭示我国SCYLV的遗传多样性及各主要蔗区基因型构成情况十分必要。
本研究对前期在广州甘蔗糖业研究所品种基地内发现的1个可能为新基因型的SCYLV分离物(SCYLV—chn1)进行了基因组近全长序列的测定和分析。结果表明:该分离物基因组近全长核苷酸序列与BRA、PER和REU3个基因型同一率为86.6~87.3%,显著低于3个基因型内各分离物之间的同一率(98.1~99.9%、99.7%和98.7~99.7%);ORF1及ORF2核苷酸序列与CUB基因型(该基因型仅报道有ORF1和ORF2序列)同一率为95.7%,也低于已报道的4个基因型在该片段上的序列同一率。基于基因组近全长和ORF1及ORF2核苷酸序列构建的遗传进化树均表明,该分离物均处于独立的进化分支。因此认为该分离物代表了SCYLV的1个新基因型,将该基因型命名为CHN1基因型。
以BRA、PER、REU和CHN1基因型基因组近全长核苷酸序列为依据,建立了可鉴别SCYLV4个基因型的RT-PCR—RFLP技术,对采自云南、海南、广西、江西、福建及广东的514个甘蔗样品进行了SCYLV及其基因型类型的鉴定。结果表明,各地样品SCYLV感病率为:云南41.2%(14/34),海南1.1%(1/90),福建100%(2/2),广东19.8%(64/323),而采自广西柳州和江西甘蔗研究所的样品未检测到SCYLV。RFLP分析表明,云南、海南、福建所有感病样品SCYLV分离物均为BRA基因型,广东省内SCYLV表现出较为丰富的遗传多样性,在62个感病样品中,40个为BRA基因型,3个为CHN1基因型,其余19个样品中SCYLV的RFLP带型与已知基因型存在差异。进一步的RT-PCR产物克隆测序表明,在RFLP未能确定病毒基因型的14个样品中,4个样品中的病毒为BRA基因型(因其酶切位点碱基发生了变异而导致RFLP技术不能对其进行准确鉴定);2个样品中的病毒为CUB基因型;4个样品中的病毒与PER基因型较为相似,但存在一定的差异,不能被RFLP技术鉴别;4个样品为病毒不同基因型的复合侵染,其中2个为3种基因型(1个为BRA,1个为CHN1,另1个可能为新的基因型)复合侵染,2个为2种基因型(1个为BRA,另1个可能为新的基因型)复合侵染。另有5个样品尚待病毒基因组序列测定。
综上所述,目前我国SCYLV以BRA基因型为主,广东蔗区存在BRA、CHN1、CUB基因型和多种可能的新基因型,而且不同基因型之间可发生复合侵染,这些结果为我国甘蔗黄叶病毒的检测和抗病育种提供了理论依据。