马铃薯Y病毒的株系种类、分子特征及鉴定方法研究进展
马铃薯Y病毒的株系种类、分子特征及鉴定方法研究进展吴兴泉;李月;孙强;李萌萌;王梦科【摘要】There are many strains of potato virus Y ( PVY ) identified in the last few decades. As molecular technology and immunity technology were applied in the identification of the PVY strains, a series of strain identification methods were developed. Here the types of the strains and substrains, molecular characters and the identification methods of PVY are reviewed.%马铃薯Y病毒( PVY)株系分化现象明显,具有多个株系类型。
随着分子生物学技术和免疫学技术逐渐被引入PVY的株系鉴定中,产生了一系列的株系鉴定方法。
为此,对PVY的主要株系、亚株系的种类及分类依据、分子特征以及近年来应用于PVY株系鉴定的传统生物学方法、分子生物学方法、免疫学方法等进行了综述。
【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P5-8)【关键词】马铃薯Y病毒;株系;分子特征;鉴定【作者】吴兴泉;李月;孙强;李萌萌;王梦科【作者单位】河南工业大学生物工程学院,河南郑州450001;河南工业大学生物工程学院,河南郑州450001;黑龙江北大荒农业股份有限公司八五四分公司,黑龙江虎林158403;河南工业大学生物工程学院,河南郑州450001;河南工业大学生物工程学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】S435.32马铃薯Y病毒(potato virus Y, PVY)是马铃薯上危害最严重的病毒之一,可造成马铃薯严重减产。
作为RNA病毒,PVY具有极高的分子变异性,加之PVY的寄主范围很广,不同的寄主具有不同的抗病遗传背景,这也促使PVY必须通过基因突变、基因重组等方式形成高度的遗传多样性以应对不同的寄生环境[1]。
目前,PVY已经分化形成了多种不同的株系类型,它们在毒力、侵袭力、传播能力、基因型、血清型等方面具有非常大的差异[2-3],对寄主造成的危害也不同。
例如,PVY的一些新株系可引致马铃薯产生块茎坏死环斑病(potato tuber necroticring-spot disease,PTNRD),使马铃薯块茎形成坏死环斑,严重影响马铃薯的产量和品质。
在欧美地区对这些PVY株系的研究很多,而我国相关的研究报道较少。
为此,对PVY的主要株系、亚株系的种类及分类依据、分子特征以及近年来应用于PVY株系鉴定的传统生物学方法、分子生物学方法、免疫学方法等进行了综述,以期为我国相关研究工作的开展提供理论支撑。
20世纪70年代,PVY分离物主要被划分为3个株系:PVYC株系、PVYO株系和PVYN株系。
这3个株系的分类依据是病毒对具有不同抗病基因的马铃薯品种的致病性(表1),其中在侵染携带抗病基因Nc的马铃薯品种(如King Edward)时引起过敏反应的PVY分离物称为PVYC株系;在侵染携带抗病基因Nc的马铃薯品种(如King Edward)时不能引起过敏反应,但可在携带抗病基因Nytbr的马铃薯品种(如Desiree和Maris Bard)上引起过敏反应的PVY分离物称为PVYO株系[4];可以克服上述2个抗病基因(Nc和Nytbr),不会在携带这2个抗病基因的马铃薯品种上产生过敏反应的PVY分离物称为PVYN株系[1,5]。
PVYN株系在大多数马铃薯品种上引起轻微症状,但可从马铃薯叶片快速传至块茎,另外,PVYN株系可以引起烟草(Nicotiana tabacum)叶脉坏死。
到20世纪90年代,1个新的PVY株系被鉴定出来,该株系可以克服Nytbr和Nc基因,但在具有抗病基因Nz的马铃薯品种(如Maris Bard和Pentland Ivory)上可以引起过敏反应,这个株系被称为PVYZ[6](表1)。
后来又鉴定出PVYE株系,该株系可以克服具有抗病基因Nz的马铃薯品种(如Maris Bard)的抗病性[7-8](表1)。
虽然PVYZ株系和PVYE株系的发生、分布及重要性均尚未见报道,但在一些文献中仍将PVYZ和PVYE株系与PVYC株系、PVYO株系和PVYN株系一同被指定为PVY的株系类型[1]。
然而,在近年来发表的有关PVY株系的论文中,除了一些综述性论文外,研究性论文几乎都忽略了 PVYC株系、PVYZ株系和PVYE株系,主要对PVYN株系和PVYO株系展开研究,特别是近年发现的由PVYN株系和PVYO株系通过基因突变或重组演变而成的一些新的亚株系类型已经成为研究热点。
在这些新的亚株系类型中以PVYNTN、PVYN-Wi和PVYN:O的研究报道最多,它们在近30 a内才被发现,但目前已经遍布世界。
PVYNTN、PVYN-Wi和PVYN:O等亚株系均可引起烟草产生叶脉坏死症状,因此均为PVYN株系的亚株系。
PVYNTN亚株系的分类依据是该株系能够引起PTNRD;PVYN-Wi和PVYN:O亚株系的分类依据是具有PVYN株系的生物学特性、具有PVYO株系的血清型,有研究认为PVYN-Wi和PVYN:O亚株系的遗传特性及生物学特性几乎完全相同,因此将这2个亚株系合并为1个亚株系[9-13]。
PVYO-O5是最近报道的PVYO株系的一个亚株系,该亚株系具有PVYO株系的生物学特性,但具有PVYN株系的血清型[14](表2)。
上述PVYNTN亚株系的分类依据,经研究证明存在一定的误差,例如除PVYNTN 亚株系外,一些其他的PVY亚株系在一些敏感的马铃薯品种上也可引起PTNRD[15],如在美国发现的PVY-L26分离物对马铃薯的致病性显示为PVYZ株系特征,但它却可引起PTNRD,这一点类似PVYNTN亚株系,但它在烟草上只引起花叶症状,这一点又与PVYNTN亚株系不同。
这说明PVY引致PTNRD与引致烟草叶脉坏死这2个生物学特性并不相关联[16],也揭示了这些PVY不同株系在生物学特性和遗传特性方面的复杂性,部分亚株系的分类依据还需要进一步完善。
PVYO株系与PVYN株系的全基因组(全长9.7 kb)序列差异明显,两者间核苷酸序列存在约8%的分子变异。
近年来新发现的多个亚株系均为PVYO株系与PVYN株系通过基因重组或基因突变产生。
通过基因重组产生的亚株系分别由PVYO株系的基因片段和PVYN株系的基因片段重组而成,不同的亚株系的基因组中具有不同数量的重组位点。
PVYNTN亚株系的基因组中一般含有3个重组位点,少数含有4个重组位点。
PVYN-Wi和PVYN:O亚株系基因组中一般含有1~2个重组位点[1, 9-11],偶见具有3个重组位点的PVYN:O分离物[17]。
上述3个重组型PVY亚株系的基因组中2 406—5 821 nt片段均为PVYO株系基因片段,基于此段基因序列建立的系统进化树显示,PVYN-Wi和PVYN:O亚株系基因组中包含的PVYO株系基因片段分别来自PVYO株系的2个不同分支,PVYN-Wi亚株系中的PVYO株系基因片段来自PVYO株系,而PVYN:O亚株系中的PVYO株系基因片段来自PVYO-O5亚株系[14],由此可见,PVYN-Wi和PVYN:O亚株系在基因序列上存在较为明显的差异。
PVYNTN亚株系基因组中包含的PVYO株系基因片段最初认为是来自PVYO株系[16,18],后有研究认为来自PVYN:O亚株系[14]。
在基于全基因组序列建立的PVYO株系系统进化树中,PVYO-O5亚株系可形成一个单独的分支,说明PVYO-O5亚株系是PVYO株系中新演化形成的一个分支,与其他PVYO株系分离物间的全基因组序列存在明显差异[14]。
PVY-L26分离物的生物学特性显示其为PVYZ株系,它的基因组含有典型的欧洲PVYNTN亚株系所具有的3个重组位点[1,18],其辅助蛋白(HC-Pro)也具有氨基酸K400和E419,这2个氨基酸位点被认为是引起烟草叶脉坏死症状的关键位点,但此分离物却不能引致烟草叶脉坏死,说明还有其他功能位点参与了PVY引致烟草叶脉坏死的症状形成[5,19]。
PVY NE-11分离物由PVYN株系和1株尚未明确分子特征的PVY分离物重组形成[12]。
侵染辣椒的PVY nnp分离物同时具有PVYN株系、PVYO株系和PVYC株系的部分序列特征[13]。
目前,关于PVY重组型新亚株系间的相互作用、基因重组机制及基因重组与生物学性状间的关系等问题仍未解决[9,12,18]。
3.1 接种鉴别寄主PVY不同株系在具有不同抗病基因的马铃薯品种上会引起不同的症状,可以作为鉴定依据区分不同的PVY株系(如上所述)。
PVYN株系(包括PVYN-Wi和PVYNTN亚株系)均可引起烟草的叶脉坏死症状,而PVYC、PVYO株系(包括PVYO-O5亚株系)不能引起烟草的叶脉坏死症状,利用鉴别寄主烟草也可为株系鉴定提供辅助作用。
3.2 依据PVY基因序列差异随着越来越多的PVY基因组序列被测定,PVY株系的核苷酸序列变异情况日渐清晰,依据不同株系间的特征性分子变异序列可以建立PVY不同株系的鉴定方法。
最初依据各株系特异性核苷酸变异位点设计探针建立了鉴定PVYN株系的PCR-RFLP(限制性片段长度多态性)技术和核酸分子杂交检测技术[13,19]。
随后依据各株系的特征性核苷酸位点设计PCR引物,建立了PVY不同株系的一系列RT-PCR(反转录-聚合酶链式反应)检测技术[20-24]。
研究表明,RT-PCR检测技术具有高度的灵敏性,可以对单独侵染或混合侵染的PVY各株系进行可靠的检测[25],而且采用RT-qPCR(荧光定量PCR)技术还可对待测样本中PVY的含量进行快速而准确地测定,即使在样本中病毒含量非常少、还未表现症状的情况下也可进行准确地早期诊断[24]。
依据PVY基因组中具有株系特异性的核苷酸变异位点T/C9259、A/C2271、G/C8573和A/G2213建立了PVY各株系的单核苷酸多态性检测技术SNaPshot,可以有效地区分PVYN、PVYO、PVYN-Wi 和PVYNTN等PVY株系或亚株系[26]。
对RT-PCR鉴定技术和SNaPshot鉴定技术在PVY株系鉴定中的应用效果进行综合评价,结果证明SNaPshot技术的检测范围更宽[27],而RT-PCR技术对PVYNTN亚株系的鉴定效果更可靠。
PVY株系间的分子变异及分子鉴定方法
(1 黑 龙 江八 一 农 垦大 学 ,黑 龙 江 . 大庆 13 1 ;2 河 南 工 业 大 学 生 物 工程 学 院 ,河 南 639 . 郑州 4 00 5 0 1)
摘
要:马铃薯 Y病毒(oa ms ’ V )株 系分化现象明显 ,难于准确鉴定。本研究利用核酸序列分析工具 Pttv P Y oi Y
(oa b r e r i r gp t i ae T R ) P tt t e co c i so ds s ,P N D ,在 o u n t n e
K yW od : o aovr sY: t i; lc lr ar t n moe ua e t c t n e r s p tt i s r n moe ua i i ; lc lrd ni ai u a v ao i i f o
马 铃 薯 Y病 毒 ( o t vrsY P Y) 马 铃 薯 Pt o i , V 是 a u
c n lg n so iee t p a dp e e f f rn d PVY s r is we e a alz d wi f r a is t ol, d t e mo e u a a i t h r c e s a ta n r n y e t i o m t o s an l c l r r i c a a t r mo g hn c h v a on n dfe e t i r n PVY s r n r r v d u .t sc n r e a e n ce t e a 0 n i sa d 8 t i si pg n sd f r n t aiswe p o e p Iwa o f m dt t h u lo i t t t n 6 n t c e e wa i e e t e i h t d 5 se se n
马铃薯Y病毒属三种病毒通用型单克隆抗体的鉴定
株 实验 室制备 的单克隆抗体 对含 S MV、 P VY、 C L YVV 的病 毒 汁液和 纯化 的 重组 C P蛋 白进行检 测 分析 。结 o y u , Zh a n g Ch u n y u 2 , Zh a n g Li nl i n 。 , S o n g J i n g r o n g , Wa n g Yo n g z h i , L i Qi y u n
( 1 .J i l i n Ag r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,C h a n g c h u n 1 3 0 1 1 8 ,C h i n a;2 .I n s t i t u t e o f P l a n t P r o t e c t i o n, J i l i n A c a d e my o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ,K e y L a b o r a t o r y f o I n t e g r a t e d P e s t Ma ag n e me n t o n C r o p s i n N o r t h e a s t ,Mi n i s t r y f g o r i c u l t u r e ; J i l i n Ke y L a b o r a t o r y o f gr A i c u l t u r a l Mi c r o b i o l o g y ,Go n g z h u l i n g 1 3 6 1 0 0 ,C h i a ;3 n . No r t h e a s t gr A i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , Ha r b i n 1 5 0 0 3 0 ,C h i n a; 4 .Hu l u n b u i r I n s t i t u t e fA o gr i c u l t u r a l S c i e n c e s , Z h a l a n t u n 1 6 2 6 5 2 ,C h i a) n
烟草马铃薯病毒
诊断与检测
PVY的诊断和检测通 常通过以下方法进行
诊断与检测
1
症状观察:观察植物的叶片和其他部位是否有 上述症状表现
生物学试验:将疑似感染PVY的植物样本通过 2 生物学试验进行确认。常用的方法是摩擦接种
健康植株,观察是否出现典型症状
3
血清学检测:使用抗PVY的特异性抗体进行血 清学检测,如ELISA(酶联免疫吸附试验)等
第2部分
症状表现
PVY感染的植物通常会 出现以下症状
症状表现
褪绿
叶片出现不规则的褪绿 斑点或斑块,颜色由绿 色逐渐变为黄色或白色
坏死
叶片上的坏死斑块逐渐 扩大,导致叶片枯死
卷曲
感染PVY的植物叶片可 能会向上卷曲,变形,
影响光合作用
落叶
感染严重的植物可能会 大量落叶,甚至导致整
株死亡
第3部分
RT-PCR(反转录聚合酶链式反应):通过检测植 4 物样本中的PVY病毒RNA,进行快速、灵敏的检
测
第4部分
防治措施
PVY的防治需要采取综合措施,包括
选用抗病品 种:选择对 PVY具有抗 性的作物品 种,是防治 PVY最有效 的方法之一
种子消毒: 对播种用的 种子进行消 毒处理,如 用热处理、 化学药剂等 方法杀灭病 毒
未来,随着生物技术的不断发展,利 用基因编辑等技术培育抗病品种、研 发新型抗病毒药剂等方面将为PVY的 防治提供更加有效的方法和手段
防治措施包括选用抗病品种、种 子消毒、田间管理、化学防治、 生物防治和物理防治等综合手段
15
-
x
谢x
环保等优点
B
物理防治:利 用太阳能高温、 微波等方法对 感染PVY的植 物进行灭活处
贵州烟草马铃薯Y病毒株系分析
【 Me t h o d 】 e 2 5 4 s u s p e c t e d t o b a c c o s a m p l e s i n f e c t e d b y P V Y w e r e d e t e c t e d b y d o u b l e a n t i b o d y s a n d w i c h e n z y m e — l i n k e d
s a mp l e wa s c h o s e n f r o m e a c h o f 4 8 t o w n s ,r e s p e c t i v e l y .T h e n,P VY s t r a i n s we r e i d e n t i i f e d b y u s i n g b i o l o g i c a l me t h o d 病毒( P v Y) 的主要株系 , 为制定烟草P V Y 的综合防治策略提供理
论依据 。 【 方法 】 采用双抗体夹心酶联免疫吸附法 ( D A S . E L I S A) 对从 贵州省2 4 个县( 市) 4 8 个乡( 镇) 采集到 的2 5 4 份烟 草病毒病疑似样 品进行检测 , 每个乡镇选 出一个代表性P V Y ̄ H 性样 品运用生物学方法并依据p j 基因和c p 基 因序列联 合分析鉴定P V Y 株系 。【 结果】 源于 贵州省2 4 个 县( 市) 的4 8 个 烟草P 、 分离物与 已知P V Y 分离 物的p J 基 因和 c p 基因
南方农业学报
J o u na r l o f S o u t h e n r A g i r c u l t u r e 2 0 1 5 , 4 6 ( 8 ) : 1 4 1 5 - 1 4 1 9
研究进展-PVY
1.2 马铃薯Y 病毒的生物学特性与基因组结构特征1.2.1 马铃薯Y 病毒的生物学特性马铃薯Y 病毒(Potato virus Y,PVY)是马铃薯Y 病毒属的典型成员,能侵染茄科、藜科、豆科、葫芦科等多种植物,是烟草、马铃薯、番茄和辣椒等多种茄科作物病毒病的主要病原之一,并常与烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)混合侵染,严重影响烟草品质,造成巨大的经济损失。
在Potyvirus属病毒的分类上,一般广泛接受的是,1988年Shukla和Ward提出的Potyvirus属的划分标准,即CP的氨基酸序列同源性在38%-71%之间(平均54%)的为不同种的病毒,在90%-99%之间的为同一个种病毒的不同株系,大于99%的为同一株系的不同分离物[35]。
按照这一标准,可以将常见的PVY株系分为3个株系:PVY -O称为普通株系,可以引起马铃薯严重的皱缩或条纹落叶病以及烟草的系统斑驳症状;PVY-N称为脉坏死株系,引起绝大多数马铃薯栽培品种叶片无症或很轻度的斑驳病症,造成烟草严重的系统脉坏死;PVY-C称为点条纹株系,可以在许多马铃薯栽培品种上引起条痕花叶症状等过敏性反应[36],在其它一些品种上造成系统性花叶,而在烟草上症状与PVY-O的类似[37]。
1.2.2 马铃薯Y 病毒的基因组结构与功能马铃薯Y 病毒蛋白是多聚蛋白,PVY 含有大小约10 kb 的正单链RNA 基因组。
该基因组仅含一个长的开放阅读框架(ORF),进行表达时先翻译成一个大的多聚蛋白(图2),再通过自身编码的蛋白酶将多聚蛋白加工成成熟的蛋白质来行使各种功能。
马铃薯Y病毒病毒编码的多聚蛋白含有以下蛋白:P1主要功能是在多聚蛋白加工(蛋白酶)、基因组复制、症状表达等起作用,此外还是序列特异基因沉默的辅助因子;HC-Pro主要功能是在基因组扩增、自身互作、系统移动、抑制基因沉默、细胞间及长距离运输、协生和症状表达、种传等方面起作用;P3主要影响基因组复制、多聚蛋白加工,此外P3还是RsvI 介导的致死性系统过敏反应的激发子[38];6K1主要功能是与膜结合、参与复制、PSbMV 中决定无毒性;CI在细胞间运动、复制(RNA解旋酶)、症状产生等方面起作用;6K2具有膜结合功能、参与复制、系统移动;NIa蛋白酶,以顺式及反式方式起作用,可以结合RNA,是Rym介导性的激发子,具有Dnase活性[39];Nib可以参与病毒基因组的扩增;外壳蛋白CP参与细胞间长距离运输,蚜虫传播和基因组扩增。
烟草马铃薯Y病毒病抗病育种研究
烟草马铃薯Y病毒病抗病育种研究中国烟草总公司青州烟草研究所抗PVY的基因往往对马铃薯Y病毒组的其他病毒具有较广泛的抗性。
在PVY的抗病育种研究方面,Koelle于1961年利用辐射育种发现了抗PVY的Virgin A Mutant(简称VAM,USDA编号为Ti1406),其抗性受一隐性基因“va”控制,该基因的纯合系对PVY的多个株系(特别是NN株系)和TEV及TVMV的大部分株系抗耐性。
VAM在以后的抗PVY育种研究中起了非常重要的作用。
Gooding于1985年发现雪茄烟品种Havana 307具有与VAM相同的抗病性,但不象VAM那样高感霜霉病;Ha 307的抗病基因与VAM不同但为等位基因。
白肋烟品种SOTA 6505E和Burley S-3含有抗PVY和TEV的基因,其抗性基因与VAM的抗性基因为等位基因,这2个品种目前还没有用于抗病育种。
Witherspoon 等于1991年从MN944选育出了抗PVY和TEV的变种NC602,该品种抗能使VAM坏死的PVY VAM-B株系,其抗性基因为半显性基因与VAM的抗性基因为非等位基因,两抗性基因可以整合到一起,同时具有这两个基因的基因型将对PVY的更多的株系具有抗性。
在烟草野生种中也存在着很多的抗病基因,但应用研究较少目前在育种中所用最多的是“va”基因,如TN86、VD、Virgin SCR、F56、F225、F226等。
烟草马铃薯Y病毒病(PVY)又称"脉带病"、"脉坏死病"等, 广泛分布于全世界(1)。
近年在我国的发生和危害呈急剧上升趋势,1996年的突然暴发流行给生产造成巨大损失,因此有必要对其研究现状进行总结并制定今后的研究和防治对策。
常规育种1.抗源1.1. PVY-T的抗源日本的研究人员曾针对PVY-T的抗病育种进行了专项研究,经过对703个烟草品种(品系)对PVY-T的抗性筛选,发现了74 个烟草品种(品系)抗PVY-T,其中有3个烤烟品种、20个白肋烟品种、5个日本晒烟品种、20个雪茄包皮烟、6个深色晾晒烟品种、2个中国品种、1个韩国种、2个泰国种及其它品种15个。
马铃薯Y病毒株系分化研究进展
株 系分化情 况等 方 面对 目前 P Y 株 系分化 方 面 已取得 的研 究进展 进 行 了综述 。 V
关 键词 :马铃 薯 Y 病毒 ; 系;分化 ;鉴定 方法 株
( 南工业大学 生物工程学院 , 南 郑州 400) 河 河 5 0 1
摘 要 :马铃 薯 Y病毒 ( VY) 我 国马铃 薯上 最 重要 的病 毒之 一 , 布广 泛 , 害严 重 。P P 是 分 危 VY 株 系
分化 现 象 明显 , 已被 广 泛认 同的 P VY株 系种 类 包括 3种 : VY t P 。株 系、 VY P 株 系和 P 株 系。 VY 近年 来 , 有很 多研 究表 明 , VY 可通 过基 因突变或基 因重组等 方式 分化 出多种 不 同类 型 的株 系, P 引
铃 薯 Y 病毒 ( oaovr s P Y) 马铃 薯上 最常 p tt i u Y, V 是
1 P VY株 系种类及 各株 系的主要特 征
目前 , 已被广 泛认 同 的 P Y株 系种类 包括 3 : V 种 P 。株 系 、 vy VY p N株 系和 p c株 系 。p y 系 VY v (株
中图分 类号 : 3 Q9 3 文献 标识 码 :A 文章编 号 : 0 4 2 8 2 1 ) 0— 0 0— 3 1 0 —3 6 ( 0 1 1 0 1 0
Pr g e so fe e ta in o t t iu S r i s o r s n Di r it fPo a o V r sY tan f n o
Ke o d :P t t i sY ( VY);S r i{Di e e t to y w r s o a ovr P u tan f r n i in;Dee to t o f a t cin meh d
马铃薯主要病毒及检测研究进展
摘 要 马铃 薯是无性 繁 殖作物 ,常 因病毒侵 染 而造成病 毒在植 株体 内累积 ,造成 种性 退化 ,品质 和产量 下 降。基 于此 ,讲述 了马铃 薯 的几种 常见病毒病 ,并对常 用的病毒 检测方 法进行评 价 。为保证 马铃薯种薯质 量 , 促进 马铃薯 主粮化 、优化农 业结构提供技 术指 导。 关键词 马铃薯 ;病毒检 测 中图分 类号 :¥ 4 3 5 . . 7 2 文献标志码 :B 文章编号 :1 6 7 3 — 8 9 0 X( 2 0 1 5 )2 7 — 1 7 3 — 0 4
第9 卷第2 7 期
V0 1 . 9 No . 2 7
南 方农பைடு நூலகம்业
S o u t h Ch i n a Ag r i c u h u r e
2 0 1 5 年9 月
S e p. 2 0 1 5
马铃 薯主要 病毒及检 测研 究进展
陈晓艳 ,齐恩芳2 ,贾小霞 ,张 武L 乙 。
马铃薯具有分布范围广、适应性 强、产量高和用途 广泛等特点 ,是全球公认的全营养食 物。随着我国马铃 薯主粮化战略的启动 ,对保 障国家粮食安全 、顺应国人 营养需求 、缓解资源环境压力 ,有着其他作物不可替代 的作用 。但马铃薯在生长期间易受多种病毒病侵染造成 病毒性退化 ,使 马铃薯的品质和产量受到影 响,造成的 和茎的变褐坏死。P v Y 病毒粒子为弯曲线状 ,R N A的5 ’ 端为VP g ,3 ’端为P o l y( A)【 5 ] 。依据基因序列和 基 因 组学 ,P v Y分为P V Y O、P V Y N,P V Y C 及一系列P V Y O / P V Y N 重 组 型如P v Y N T N 和P V Y N: O 【 6 】 。马铃 薯 侵染 P w 后 ,通 常减 产 越 5 0 %,当 它与 P V X 或P V A 病 毒 混 合 感 染 时 ,会造成马铃薯 产生非常严重的皱缩花叶症状 ,植株 短小 ,减 产 可达 8 0 % J 。
马铃薯Y病毒分子检测试剂盒的研制及株系普查的开题报告
马铃薯Y病毒分子检测试剂盒的研制及株系普查的开题报告项目名称:马铃薯Y病毒分子检测试剂盒的研制及株系普查一、研究背景马铃薯Y病毒是造成马铃薯生长不良、产量下降的主要病原体之一,对马铃薯产业造成了巨大的损失。
目前检测马铃薯Y病毒主要采用ELISA 等传统方法,这些方法需要复杂的操作和较长的检测时间。
同时,传统方法存在灵敏度低、特异性差等问题,容易造成误判和漏检。
因此,开发一种快速、便捷、稳定、灵敏、特异性高的马铃薯Y病毒分子检测试剂盒迫在眉睫。
二、研究目的本研究旨在从马铃薯Y病毒基因组中选取高保真度的多肽片段,利用克隆、表达与纯化等技术制备马铃薯Y病毒分子检测试剂盒,并进行株系普查以验证其适用性和有效性。
三、研究内容1.筛选马铃薯Y病毒多肽片段:根据国内外已有文献和数据库,选取高保真度的马铃薯Y病毒多肽片段并进行生物信息学分析。
2.克隆、表达与纯化多肽片段:利用PCR等方法克隆选取的多肽片段,构建表达载体,转化大肠杆菌表达多肽片段。
最后利用亲和层析纯化方法纯化多肽片段。
3.马铃薯Y病毒分子检测试剂盒的制备:将纯化的多肽片段免疫动物,制备抗体,建立马铃薯Y病毒分子检测试剂盒。
4.株系普查:对于不同来源的样品进行检测,评估马铃薯Y病毒分子检测试剂盒的适用性和有效性。
四、研究意义1.为马铃薯产业的可持续发展提供技术支持:实现对马铃薯Y病毒的快速、便捷和有效检测,为马铃薯产业提供技术支持,提高马铃薯产量和质量。
2.为开发其他病毒检测试剂盒提供经验:本研究的方法和步骤对开发其他病毒检测试剂盒具有借鉴意义。
3.促进医学与农业的融合与发展:此研究中所使用的多肽片段筛选、表达与纯化技术及分子生物学方法在医学领域中也具有较广泛的应用前景,推进医学与农业的融合与发展。
《马铃薯NF-YB基因家族鉴定及StNF-YB3.1在马铃著中的功能分析》范文
《马铃薯NF-YB基因家族鉴定及StNF-YB3.1在马铃著中的功能分析》篇一马铃薯NF-YB基因家族鉴定及StNF-YB3.1在马铃薯中的功能分析摘要:本研究针对马铃薯(Solanum tuberosum)的NF-YB基因家族进行了鉴定与分析,着重研究了家族中的StNF-YB3.1基因在马铃薯中的功能。
通过生物信息学分析、基因克隆、转基因技术等手段,揭示了StNF-YB3.1基因在马铃薯生长发育过程中的作用及其与马铃薯抗逆性的关系。
一、引言马铃薯作为全球重要的农作物,其产量和品质受到多种因素的影响。
近年来,随着分子生物学技术的发展,基因组学研究在马铃薯中得到了广泛应用。
NF-YB基因家族作为植物中一类重要的转录因子,在植物生长发育及逆境响应中发挥着重要作用。
因此,对马铃薯NF-YB基因家族的研究,尤其是对StNF-YB3.1基因的功能分析,具有重要的理论和实践意义。
二、材料与方法1. 材料来源本研究所用材料为马铃薯品种Solanum tuberosum。
2. 方法(1)生物信息学分析:利用公共数据库资源,对马铃薯NF-YB基因家族进行鉴定与分类。
(2)基因克隆:通过PCR技术克隆StNF-YB3.1基因。
(3)转基因技术:构建过表达及沉默StNF-YB3.1基因的转基因马铃薯,并分析其表型变化。
(4)实时荧光定量PCR:检测StNF-YB3.1基因在不同组织及逆境条件下的表达模式。
三、结果与分析1. 马铃薯NF-YB基因家族鉴定通过生物信息学分析,我们鉴定了马铃薯NF-YB基因家族的成员,并对其进行了分类。
该家族包含多个成员,其中StNF-YB3.1是本研究关注的重点。
2. StNF-YB3.1基因的生物信息学特征StNF-YB3.1基因编码一个转录因子,具有典型的NF-YB结构域。
其在染色体上的位置、开放阅读框长度、氨基酸序列等特征均已明确。
3. StNF-YB3.1基因的克隆与表达模式分析成功克隆了StNF-YB3.1基因,并分析了其在不同组织及逆境条件下的表达模式。
