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茶尺蠖核型多角体病毒(Ectropis oblique nucleopolyhedrovirus,EcobNPV)、茶毛虫核型多角体病毒(Euproctis pseudoconspersa nucleopolyhedrovirus,EupsNPV)和棉铃虫核型多角体病毒(Helicoverpa armigera nucleocapsid nucleopolyhedrovirus,HearNPV)分别是茶尺蠖、茶毛虫和棉铃虫的重要病源性天敌,在我国已被广泛用作对这些害虫的生物防治。但与化学杀虫剂相比,这些杆状病毒的杀虫速度较慢。因此,需要经过基因工程途径进行改造,以提高杀虫效果。对上述病毒的基因组结构进行充分的了解,则是进行这种改造的前提。本论文中,作者分别测定了EcobNPV、EupsNPV和HearNPV C1株基因组全序列并进行了基因组学分析。主要结果如下:1.EcobNPV的形态和生物学特性分析采用虫体纯化的方法,得到了EcobNPV纯化株。透射电镜观察,纯化的EcobNPV包涵体呈不规则形状,直径大小为0.7-1.7uM不等(1.15±0.27uM:mean±SD)。病毒粒子的长约250nm,宽约40nm,每个包涵体内有多个杆状病毒粒子,每个病毒粒子内只有一个核衣壳。在茶尺蠖的2龄幼虫体内对EcobNPV的感染能力进行了评估,确定了病毒的致死浓度和致死时间。随着EcobNPV使用浓度的增加,茶尺蠖幼虫的死亡率升高,病毒致死时间相应缩短。当用高浓度的EcobNPV(介于20,000和2,000PIB/ml之间)来处理2龄幼虫时,所有幼虫在10-14天之间死亡。用0.2PIB/ml的浓度来处理幼虫时,只有30.6%的幼虫在处理后18天内死亡。时间-剂量-死亡率的分析结果表明,感染7天和14天的半致死浓度(LC50)分别为104.09PIB/ml和100.8PIB/ml。当处理浓度为2,000PIB/ml时,其半致死时间LT50是8.5天而LT90则为10.7天。2.EcobNPV基因组全序列分析测定了EcobNPV基因组全序列,绘制了EcobNPV的详细的图谱,对各基因在基因组中的位置、大小进行了标定并与其它杆状病毒基因组进行了比较。EcobNPV基因组全长131,204bp,碱基组成中G+C含量为37.6%。推断EcobNPV基因组含有126个ORF,其大小在150个核苷酸以上,并与其它ORF具有最小的重叠。所有的编码区占整个基因组的89.8%。其中123个ORF与已测序的其它杆状病毒的ORF具有同源性,还有3个为该基因组特有。EcobNPV中有4个基因各含有2个拷贝,包括bro,odv-e66,p26和dbp。每个基因中的两个拷贝是从不同的来源获得的。该基因组中存在3个非编码的同源区(hr),长度为493-1615bp,每个hr由24bp的回文序列和约37bp的重复序列构成。根据基因的同源性和基因对等排列(gene parity plots)情况,EcobNPV与GroupⅡNPV最为接近。3.HearNPV C1株基因组全序列分析测定了HearNPV-C1基因组全序列并与HearNPV-G4进行了比较分析。二者感染相同的宿主并具有相同的地理分布,但对宿主的毒力不同。HearNPV-C1基因组大小为130,759bp,G+C含量为38.9%,含有137个推测的ORF。两种基因组核苷酸序列的相似性为98.1%。与HearNPV-G4相比,HearNPV-C1中共有555bp的替代,1354bp的缺失及710bp的插入。对两种基因组的ORF和同源区(hr)进行比较发现,两种基因组的不同点主要发生在四个高度变化的区域,包括hr1,hr4,hr5和bro-b。所有上述变化均发生在重复区。分析结果表明,杆状病毒的种群或品系之间的差异经常是由单核苷酸多态性(SNPs)及hr和bro基因的变化所造成的。4.EupsNPV基因组全序列分析对EupsNPV的全基因组序列进行了分析,并与其他几种杆状病毒的基因组做了比较。EupsNPV基因组全长为140,620bp,碱基组成中G+C含量为40.4%。该基因组含有139个推测的ORF,其中13个ORF为EupsNPV所特有。编码区和非编码的序列分别为124,275和14,664bp,分别占整个基因组的89.5%和10.5%。在EupsNPV基因组中存在4个hr,不同hr间的重复序列各不相同。该基因组中有3个基因各含有2个拷贝,包括bro,p26和dbp,且每个基因中的两个拷贝来源不同。比较分析表明,EupsNPV与GroupⅡNPV较为类似,其中与EcobNPV的亲缘关系最近,同时该基因组有自己独特的组织特性。5.EupsNPV、EcobNPV和HearNPV-C1基因组比较分析对EupsNPV、EcobNPV和HearNPV-C1的基因组结构及进化关系进行了比较分析。三种病毒的基因组大小接近,G+C含量相似。三个基因组共有的ORF为102个,其中包括30个杆状病毒核心基因。EupsNPV与EcobNPV之间氨基酸的平均同源性为46%,高于EupsNPV和HearNPV-C1之间氨基酸的平均同源性(38%)。它们均不含有GroupⅠNPV所特有的gp64囊膜蛋白基因。在EupsNPV与EcobNPV的比较中,无论是EupsNPV还是EcobNPV的特有ORF数目都少于其与HearNPV-C1比较时各自特有的ORF数。三种基因组同源区(hr)的重复序列完全不同,且回文序列只存在于EcobNPV中,而EupsNPV和HearNPV-C1仅含有重复序列。三种病毒在基因内容、同源基因的相似程度及在基因组中的排列顺序、分子进化树方面的比较表明,EupsNPV与EcobNPV的共同祖先比EupsNPV与HearNPV C1的共同祖先在进化上更为接近。