水稻條紋病毒致病性及其遺傳多樣性.pdf

1、水稻條紋病毒(Rice stripe virus，RSV)是纖細(xì)病毒屬(Tenuivirus)的典型成員，曾分布于我國16個(gè)省市，至今仍在部分省市暴發(fā)流行，給我國水稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。本文對水稻條紋葉枯病暴發(fā)區(qū)和常發(fā)區(qū)灰飛虱(Laodelphax striatellus Fallén，SBPH)攜帶的22個(gè)分離物進(jìn)行了致病性測定，并對其中的21個(gè)分離物主要編碼基因(NS2、CP、SP和NS3)的遺傳多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，初步探討了灰飛

2、虱攜帶的RSV分子變異的可能原因及病毒與介體之間長期互作的演化規(guī)律，明確了RSV的致病型。 利用36個(gè)遺傳背景差異較大的粳稻品種對來自江蘇、云南、河北、山東等地的灰飛虱攜帶的22個(gè)水稻條紋病毒(RSV)分離物進(jìn)行致病性測定，根據(jù)各分離物在36個(gè)品種上的平均發(fā)病率，將參試分離物劃分為強(qiáng)致病型(HV)、次強(qiáng)致病型(SH)、中致病型(MV)、次弱致病型(SL)、弱致病型(LV)5個(gè)類型，致病力強(qiáng)弱順序?yàn)镠V>SH>MV>SL>LV，其

3、中MV和SL占參試分離物的77％，表明RSV對粳稻的致病力中等偏下。RSV致病型在地區(qū)間和年度間呈隨機(jī)分布狀態(tài)，暗示自然條件下某一地區(qū)的RSV是混合致病群。根據(jù)36個(gè)粳稻品種在22個(gè)分離物上的平均發(fā)病率，將其劃分為免疫(I)、抗(R)、中抗(MR)、中感(MS)、感(S)、高感(HS)6個(gè)抗感類型，其中中感和感病類型占所有品種的70％，無高感和免疫類型，表明粳稻對RSV比較感病但有一定的耐受性。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果篩選出11個(gè)具有鑒別能力的水稻

4、品種，可對RSV分離物進(jìn)行致病型鑒定。研究發(fā)現(xiàn)抗病品種在不同分離物上表現(xiàn)并不一致，在一些分離物上表現(xiàn)為中抗-中感類型，接種量加大時(shí)可轉(zhuǎn)為感病類型。由此提示在應(yīng)用抗病品種防治水稻條紋葉枯病時(shí)應(yīng)選用高抗類型的品種，在灰飛虱超量發(fā)生的情況下需及時(shí)做好治蟲控病工作，并隨時(shí)監(jiān)測當(dāng)?shù)豏SV致病型的變化，警惕品種抗性喪失。 對以上分離物中的21個(gè)分離物，提取灰飛虱總RNA，以RSV日本T分離物RNA2、RNA3和RNA4的基因序列設(shè)計(jì)引物，經(jīng)

5、RT-PCR擴(kuò)增，獲得其CP、NS2、NS3和SP基因的全長片段。序列測定表明，4個(gè)基因分別由969、600、636和537個(gè)核苷酸組成。與已報(bào)道的其它RSV分離物序列同源性比較發(fā)現(xiàn)，灰飛虱攜帶的21個(gè)RSV分離物4個(gè)基因分子變異較小，其核苷酸和氨基酸序列同源性分別達(dá)95.5％和96.0％以上。結(jié)合已發(fā)表的各地RSV分離物，應(yīng)用DNANAN軟件分析表明，灰飛虱攜帶的21個(gè)分離物基本聚為一組；21個(gè)分離物中云南3個(gè)分離物的CP、NS3和S

6、P基因都在一組，NS2基因除LS-YNBS042外其它兩個(gè)分離物在一組，表明云南獨(dú)特的地理氣候條件和豐富的生物多樣性可能造成了云南RSV較為復(fù)雜的遺傳分化。研究還表明不同地域和時(shí)間采集的RSV分離物間CP、NS2、NS3和SP4個(gè)基因其變異較為穩(wěn)定，與地域和時(shí)間之間沒有明顯的相關(guān)性，核苷酸同源性達(dá)97.2％以上且遺傳距離在0.020以下，并且4個(gè)基因的變異多為堿基替換，大部分為無義突變。CP、NS2、NS3和SP基因的遺傳多樣性值分別為

7、0.2000、0.1933、0.2500和0.2875，其保守性順序?yàn)镹S2>CP>NS3>SP，暗示這4個(gè)基因所編碼的蛋白在病毒與介體昆蟲寄主互作過程中所受到的選擇壓力可能不同。20個(gè)RSV分離物的4個(gè)基因聯(lián)合聚類分析結(jié)果表明，根據(jù)20個(gè)分離物核苷酸序列同源性聚類分析的進(jìn)化簇與致病型的分組并不一致，兩者間沒有明顯的相關(guān)性。對Tenuivirus 6種病毒的4個(gè)基因相應(yīng)的蛋白氨基酸序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析，得到了相似的進(jìn)化親緣關(guān)系。RSV與