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家蚕浓核病毒(Bombyx mori Densovirus,BmDNV)属于细小病毒科浓核病毒属,与其它昆虫细小病毒感染昆虫体内多种组织不同,只感染家蚕中肠上皮组织的圆筒型细胞 。自从20世纪70年代日本学者证实家蚕浓核病是由于浓核病毒感染引起的以来,已经分离得到了多个株系。根据它们在血清学、理化特性、品种感受性和病理特征等方面的差异,分为BmDNV-1(伊那株)和BmDNV-2(以山梨株为代表)。家蚕不同品种对浓核病毒的抵抗性差异很大,有些品种完全不感染,但不同的蚕品种对各种浓核病毒的抵抗性也不相同。BmDNV-2病毒基因组包含2条大小分别为6.6Kb(VD1)和6.1Kb(VD2)的单链DNA分子,并且末端缺少形成回文结构的序列;但2个DNA分子的两个末段有53nt的共有反向重复序列(ITRs),每个病毒颗粒中只含有2条DNA分子中的一条。
家蚕浓核病毒中国(镇江)株(Bombyx mori Densovirus Zhenjiang Strain,BmDNV-Z),与BmDNV-2相似,病毒基因组为两种不同的单链DNA(VD1和VD2),病毒粒子中只含有两种DNA分子中的一种。因此,BmDNV-Z和BmDNV-2应为两种包含不同DNA病毒粒子的混合物。目前,两种DNA的核苷酸序列已经测定,其中VD1上含有3个ORF,可以编码病毒粒子的全部结构蛋白,而VD2上只有一个ORF,不含有编码全部结构蛋白的遗传信息,推测两种病毒粒子在宿主细胞内复制过程中可能具有互为辅助病毒的作用。
本研究采用PCR方法,从BmDNV-Z感染蚕中肠总DNA中扩增得到BmDNV-Z的两种DNA,克隆到质粒pGEM-T和pMD-VD2构建了重组质pGEM-VD1和pMD-VD2。测定了该基因组核苷酸序列,并与已报道的家蚕浓核病毒中国(镇江)株全基因组进行同源性比较。克隆获得的BmDNV-Z基因组经双向测序,测序结果已经登录GenBank(VD1 EU623082,VD2 EU623083)。VD1的核苷酸数目为6543bp,其序列与已报道序列(GenBank 登录号DQ017268、AB033596)的同源性分别为99.9%,98.3%。VD2的核苷酸数目为6024bp,序列与已报道序列DQ017269的同源性分别为99.9%,不仅核苷酸数目增加了两个,而且其中位于第2824核苷酸的一个Hind III酶切位点发生了突变,导致VD2基因组仅含有两个Hind III酶切位点,而已报到的序列(DQ017269)上有3个Hind III酶切位点。进一步设计引物(5’-TGGCAACTGGAACTGGAGTA-3’和5’-ATATACTTGGTTCCAATTAC-3’)对该突变点两侧(2398bp-3551bp)的序列进行扩增和测序,结果证实了该突变的发生。VD2的核苷酸序列与日本山梨株DNV(S78547)的同源性为97.9%,其Hind III酶切位点的突变与日本山梨株DNV一致。采用DEAE-dextran转染技术,将重组质粒pGEM-VD1和pMD-VD2分别导入和等量混合后(pGEM-VD1+pMD-VD2)导入家蚕幼虫体内,能使家蚕幼虫发病,免疫双向扩散和免疫酶组化法检测都能检出阳性反应,但转染pMD -VD2重组质粒的家蚕幼虫发病率较低。通过重组质粒转染方法,可以使BmDNV-Z易感品种和抗性品种都能发病,但易感品种的发病率较高。将重组质粒转染发病蚕的中肠匀浆,取上清液经口接种健康蚕幼虫,也能使其发病。
上述结果表明,携带BmDNV-Z DNA的重组质粒在家蚕幼虫体内拯救出了感染性的病毒粒子。