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病毒起源和进化的历程预示着病毒未来的变异方向,病毒的进化往往产生致病性更强的新毒株,因此了解病毒变异进化的规律,有助于制定更有针对性的抗病毒策略,避免病毒病的大面积暴发流行。大多数植物病毒为RNA病毒,而RNA重组是RNA病毒进化的主要方式之一。RNA重组的现象在越来越多的RNA病毒中得到证实,但重组机制尚不完全清楚。本研究以黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus ,CMV)和番茄不孕病毒(Tomato aspermy virus ,TAV)---两种同属RNA基因组病毒为研究对象,通过体外转录获得CMV RNA1、CMV RNA2及TAV RNA3,组合成假重组病毒,分别接种克氏烟(N.Clevelandii),通过检测重组发生情况及重组病毒的致病性,对植物病毒RNA的重组机制进行了初步探讨,具体结果如下:(1)以带有T7启动子的病毒基因组RNA的cDNA克隆载体CMV RNA1,CMV RNA2T2B,CMV RNA2,CMV RNA2W2B和TAV RNA3△163(A)为模板,体外转录获得病毒RNA,将不同来源的RNA1,RNA2和RNA3进行人工组合,获得3种假重组体病毒c2(C1C2 T3△163(A)),qt(C1C2T2BT3△163(A))和qw(C1C2W2BT3△163(A))。(2)将人工构建的假重组体c2,qt,qw分别接种克氏烟,结果表明,c2(带有Q-CMV2b)没有侵染活性,qt(带有V-TAV2b)和qw(带有WAⅡ-CMV2b)在克氏烟上都有侵染活性,qt的侵染症状比qw更为严重,而且qt和qw的侵染症状均重于Q-CMV,这表明不同来源2b蛋白会影响假重组病毒的症状表现。(3)提取3种假重组体侵染14dpi,28dpi和35dpi时的系统发病叶片总RNA,分别以CMV和TAV特异性探针进行Northern blot分析,结果显示,接种35dpi时qt在CMV RNA3的位置出现一条新的CMV特异性条带,但位置在CMV RNA3条带之上,RT-PCR及序列比对分析表明,人工假重组体qt的TAV RNA3与CMV RNA1之间发生了重组,表明TAV2b能促进RNA重组的发生。此过程涉及多种不稳定重组中间体,且重组位点呈现多样化。(4)序列分析结果显示,重组位点总是分布在TAV RNA3的2109nt-2386nt的277 nt的区间内,并且发生重组的2条RNA序列的重组位点附近有同源序列5′-AGGTC CGAAGACGTTAAACTAC-3′(box1),但是重组位点并不在同源序列内,而是位于其下游非同源区,显然box1并没有起到促进同源重组的作用。其中,最长的重组体的序列是在TAV RNA3的末端,搭接CMV RNA1的保守区310nt。这种重组方式较为特别,可能是一种新的重组机制。所有的重组中间体的3′端都带有Q-CMV RNA的高度保守TLS序列,可能由于在病毒复制过程中,起复制作用的是CMV复制酶,而它对于CMV 310nt的起始识别更有效,而这个高度保守区能协助复制酶找到编码阅读框下游的搭接位点,因而能更好的合成RNA。(5)构建重组中间体病毒的克隆载体,体外转录,获得中间体假重组体病毒。分别侵染克氏烟,症状大概一致,均为斑驳,明脉,暗绿等,与CMV侵染症状类似。结合RT-PCR分析,筛选出稳定存在的重组病毒C1C2T2BT3pRE-8。其RNA3序列与最长的中间体序列一致。推测可能是TAV3pRE-8的3′端的高度保守区,增加了病毒C1C2T2BT3 pRE-8的侵染活性,相对于其他重组中间体更具有竞争优势,因此稳定存活。侵染克氏烟转接四代后,提纯病毒,侵染不同种烟草,进行症状分析。发现C1C2T2BT3pRE-8致使心叶烟(N. glutinosa)顶端坏死,推测2b蛋白与寄主的互作促使了坏死的发生。其他烟草表现为不同程度的花叶或斑驳。