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罗汉果是广西特有的多年生葫芦科植物,其果实是传统的中药和饮品,具有消肿止痛、清热解毒和止咳利喉等功效。罗汉果病毒病是罗汉果的主要病害,是制约罗汉果生产的主要因素之一。罗汉果病毒病的症状表现多样性,包括花叶、疱叶、卷叶、带状畸形、叶缘扭曲、明脉等;一般宿根苗的发病率为100%,健康组培苗种植后,在6-7月份也开始出现症状,结果期的病株率达60%以上。发病植株果实数量减少,果实变小,直接降低其经济价值。
采用马铃薯Y病毒科的简并引物对表现症状的罗汉果叶片进行RT-PCR,得到0.7kb和1.6kb的2条带,其中0.7kb片段和番木瓜环斑病毒(Papayaringspotvirus,PRSV)有89%的同源性,1.6kb片段和小西葫芦黄化花叶病毒(Zucchiniyellowmosaicvirus,ZYMV)有95%的同源性;根据已发表的WMV基因组序列设计简并引物进行RT-PCR,得到预期的0.56kb的片段,该片段和西瓜花叶病毒(Watermelonmosaicvirus,WMV)有96%的同源性。此外,设计3种病毒的第二对简并引物进行RT-PCR,均能扩增出相应的病毒特异性片段。说明罗汉果病毒病叶中带有PRSV、ZYMV和WMV,其中PRSV和ZYMV为首次报道,分别命名为PRSV罗汉果分离株(PRSV-LHG)和ZYMV罗汉果分离株(ZYMV-LHG)。
经多次接种和RToPCR检测,发现在西葫芦上,PRSV-LHG侵染产生典型的花叶症状及轻微的叶片畸形,ZYMV-LHG侵染产生黄化、花叶及明脉症状,后期严重畸形,产生带状叶;因此,可以通过在西葫芦上的症状表现,将该2种病毒分离。用PEG沉淀技术分别提取PRSV-LHG和ZYMV-LHG病毒粒子,电镜下观察发现,2种病毒均为弯曲线状。
人工接种时,在罗汉果上,PRSV-LHG侵染产生轻花叶症状,ZYMV-LHG侵染产生黄化、花叶和畸形症状,2种病毒同时侵染罗汉果,并不表现明显的症状加重;当WMV与PRSV-LHG、ZYMV-LHG共同侵染罗汉果时,引起严重的带状叶畸形症状,表现出3种病毒复合侵染时症状加重。
PRSV-LHG能侵染丝瓜和南瓜,产生典型的花叶症状及轻微的叶片畸形,但不侵染黄瓜;ZYMV-LHG能侵染南瓜和黄瓜,在南瓜上产生黄化、花叶和畸形症状,在黄瓜上则产生轻黄化及明脉症状,但不侵染丝瓜。PRSV-LHG和ZYMV-LHG均不能侵染西瓜、苦瓜、甜瓜、冬瓜和毛节瓜,也不能侵染茄科、豆科、十字花科和木瓜科等植物。因此,PRSV-LHG属于W型。棉蚜在发病西葫芦上饲毒15min即可有效传播PRSV-LHG和ZYMV-LHG。
在自然条件下,绝大多数罗汉果宿根苗均可检出PRSV、ZYMV和WMV的三重复合侵染。当年栽培的罗汉果组培苗,病株样本中受1种病毒或2种病毒复合感染为主,3种病毒的复合感染较少。
PRSV-LHG全长基因组核苷酸序列含10324nt(不包括polyA尾),与已发表的6个PRSV分离株相比,比最短的PRSV墨西哥分离株(10320nt)长4个核苷酸;比最长的PRSV-W台湾分离株(10334nt)少10个核苷酸;比泰国的PRSV-W、PRSV-P多1个核苷酸;比台湾的PRSV-P、夏威夷的PRSV-P各少2个核苷酸;PRSV-LHG与PRSV其它分离株的核苷酸序列差异,主要在5’端的第1位核苷酸和CP基因的N端核苷酸。PRSV-LHG基因组仅有1个长为10029nt的开放阅读框,编码一个3343aa多聚蛋白,分子量为38lkDa。
经系统进化树分析表明,PRSV-LHG处在泰国和台湾的分离株之间,其进化与地理位置相关,而与分型(P型或W型)关系不大。PRSV-LHG的所有蛋白均含有Potyvirus的功能保守基序,如P1的酶活性中心保守基序GSSG、HC-Pro的蚜传保守基序KITC和PTK、Nib的酶活性基序GDD及CP的蚜传保守基序DAG等,表明PRS%LHG具有Potyvirus成员的基本功能。