玉米褪綠斑駁病毒侵染性克隆構(gòu)建及致病機(jī)理初步研究.pdf

1、玉米褪綠斑駁病毒(Maize chlorotic mottle virus，MCMV)與玉米矮花葉病毒(Maize dwarf mosaic virus，MDMV)、小麥線條花葉病毒(Wheat streak mosaic virus，WSMV)或甘蔗花葉病毒(Sugarcane mosaic virus，SCMV)復(fù)合侵染玉米，引起嚴(yán)重的玉米致死性壞死病(Corn lethal necrosis disease，CLND)。本文調(diào)查了

2、MCMV及CLND在中國的分布情況，中國發(fā)生的CLND是由MCMV與SCMV復(fù)合侵染引起，目前僅在我國云南和四川兩省有MCMV及CLND的發(fā)生。
　　利用分離純化的MCMV病毒粒子，制備了可以特異識別MCMV的單克隆抗體和多克隆抗體，并據(jù)此建立了可以高效檢測MCMV的血清學(xué)檢測方法，為快速檢測MCMV提供了可靠的技術(shù)手段。
　　對云南和四川MCMV分離物的全長基因組進(jìn)行了cDNA克隆及測序，全長cDNA序列分析表明在中國發(fā)生

3、的MCMV與最早在美國等地發(fā)生的MCMCV同源性在96％-97％，系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明中國的MCMV分離物與美國分離物分別歸屬于兩個(gè)不同的組。根據(jù)CP序列進(jìn)行的分析表明，中國分離物與最近幾年內(nèi)報(bào)道發(fā)生的泰國分離物及東非幾個(gè)國家的分離物同源性均在99％以上。
　　利用中國云南分離物YN2的全長cDNA，構(gòu)建了基于農(nóng)桿菌雙元載體的侵染性克隆pMCMV，用農(nóng)桿菌注射接種可以高效地侵染玉米，pMCMV接種后引起的系統(tǒng)性病毒癥狀與野生型病毒粒

4、子摩擦接種所引起的病毒癥狀沒有差異，病毒粒子的相對積累量也沒有顯著差別。pMCMV接種并產(chǎn)生系統(tǒng)病毒侵染的玉米葉片粗汁液中可以觀察到與野生型病毒一致的球形病毒粒子，利用粗汁液摩擦接種健康的玉米幼苗也可以形成系統(tǒng)性侵染。
　　MCMV與SCMV復(fù)合侵染(MS)比MCMV單獨(dú)侵染在玉米上引起更為嚴(yán)重的癥狀。比較了MCMV單獨(dú)侵染和MS復(fù)合侵染在轉(zhuǎn)錄組和細(xì)胞學(xué)水平的差異。在轉(zhuǎn)錄組水平，復(fù)合侵染比MCMV單獨(dú)侵染引起更多的基因差異表達(dá)，M

5、CMV單獨(dú)侵染引起2916個(gè)基因表達(dá)變化，而復(fù)合侵染引起7247個(gè)基因差異表達(dá)。在這些差異表達(dá)基因中，與植物防卸反應(yīng)相關(guān)的基因，如與羥脂(如茉莉酸類物質(zhì)，JAs)合成、水楊酸合成及生長素合成相關(guān)的很多基因，都出現(xiàn)了較為顯著的變化。
　　使用透射電子顯微鏡比較了MCMV單獨(dú)侵染和MCMV與SCMV復(fù)合侵染引起的細(xì)胞病理變化，復(fù)合侵染引起細(xì)胞學(xué)層面更為嚴(yán)重的破壞，最明顯的是葉綠體和線粒體的變化。相對于MCMV單獨(dú)侵染或健康植株，復(fù)合侵

6、染植株在維管束鞘細(xì)胞葉綠體中積累的淀粉粒變小，光合作用受到影響;線粒體破壞更為嚴(yán)重，呼吸作用也受影響。光合作用與呼吸作用都是植物體內(nèi)的能量供應(yīng)系統(tǒng)，二者同時(shí)受到影響對植物來說可能是致命的，復(fù)合侵染中這兩種變化可能是導(dǎo)致其產(chǎn)生系統(tǒng)性壞死的直接原因。
　　在電子顯微鏡下，觀察到了在MCMV或MS組中都出現(xiàn)了類似于番茄叢矮病毒(Tomato bushy stunt virus，TBSV)侵染植物時(shí)形成的過氧化物多泡體(pMVBs)。通過