馬鈴薯Y病毒福建分離物P1基因的分子變異和結構特征

史鳳陽,高芳鑾,沈建國,常飛,詹家綏

1.福建農林大學植物病毒研究所,福建省植物病毒學重點實驗室,福州 350002;2.福建出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心,福州 350001

病原物群體遺傳變異及其演化機制直接影響植物病害的發生、發展及控制。在寄主、病原和環境的病害三角中,病原物承受著來自寄主和環境的雙重選擇。為了增加對新的抗病寄主和新環境的適應性,病原物通過突變、基因流和基因重組不斷引進和產生新的變異。在自然選擇下,有益變異得到積累,有害變異則被淘汰[1]。由于寄主和病原物本身都是由復雜的、動態結構的個體組成的,隨著病原物群體結構的時空變化,這種特定的寄主——病原物關系也隨之發生改變。馬鈴薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是目前感染馬鈴薯并造成最嚴重經濟損失的病毒之一。PVY寄主范圍廣,在全球馬鈴薯種植區廣泛流行,在我國馬鈴薯種植區及亞洲地區周邊國家也普遍發生,并呈上升發展趨勢[2,3]。PVY是馬鈴薯Y病毒科(Potyviridae)馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)的重要成員之一[4],其基因組由正單鏈RNA分子組成,大小約 10 kb,包含一個大的開放閱讀框(Open reading frame,ORF)。PVY基因組采用多聚蛋白切割(Polyprotein cleavage)和移碼翻譯(Read frame shift)方式最終生成 11個成熟的多功能蛋白[5,6],使該病毒呈現不同程度的遺傳多樣性。根據是否發生基因重組,PVY株系分為兩大類：一類是非重組株系,包括PVYO、PVYC和 PVYN株系; 另一類是PVYO和PVYN在不同基因區段發生重組的株系,即 N×O重組株系,如：PVYNTN、PVYN-Wi(北美稱 PVYN:O)、PVYNTN-NW[7,8]。由于N×O重組株系具備了非重組株系的其他適應性優……