ISBN/价格: | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | TVDV的CP、RTP对TBTV的异源包裹及其在蚜虫传播中的作用研究/.罗恒明著/.李凡, 陈小娇指导 |
出版发行项: | 2023.6.29 |
载体形态项: | 141页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 植物保护学院, 学号2019110045 |
提要文摘: | 烟草丛顶病(tobacco bushy top disease, TBTD)主要是由烟草扭脉病毒(Tobacco vein distorting virus, TVDV,马铃薯卷叶病毒属成员)、烟草丛顶病毒(Tobacco bushy top virus, TBTV,幽影病毒属成员)、烟草扭脉病毒伴随RNA(Tobacco vein distorting virus-associated RNA, TVDVaRNA)和烟草丛顶病毒卫星RNA(Tobacco bushy top virus satellite RNA, TBTVsatRNA)4种病原物协生引起的植物病害,给烟草生产造成毁灭性灾害,该病害主要通过介体蚜虫传播。TVDV是TBTD 4种病原物中唯一能编码结构蛋白的病毒,TVDV的结构蛋白包括外壳蛋白(CP)和通读蛋白(RTP),结构蛋白在植物病毒的蚜虫传播过程中是必不可少的。TBTV不编码结构蛋白,单独不能经蚜虫传播,在TVDV的协助下TBTV可经蚜虫传播。有研究表明,马铃薯卷叶病毒属成员在协助幽影病毒进行蚜虫传播的过程中,主要通过马铃薯卷叶病毒属成员的结构蛋白对幽影病毒基因组RNA的异源包裹作用完成。然而,TVDV协助TBTV蚜虫传播的机制仍不甚清楚,TVDV编码的结构蛋白CP和RTP以及TBTV编码的蛋白是否参与TVDV对TBTV RNA的异源包裹作用来协助TBTV进行蚜虫传播的过程及其相互作用也有待探究。本研究以TVDV和TBTV为主要研究对象,通过病毒粒体的纯化及其主要组分分析,并结合蚜虫传毒实验,探究了TVDV结构蛋白对TBTV异源包裹中的作用,同时通过构建不表达P3蛋白的TBTV突变体,分析TBTV P3蛋白在TVDV协助TBTV蚜虫传播过程中的作用以及在TBTV对烟草致病性中的影响,主要研究结果如下: 1. 蚜虫传毒实验结果表明,TVDV单独即可被烟蚜传播,传播效率在33% ~ 66%;而TBTV单独则不能被烟蚜传播,但在TVDV协助下烟蚜可以传播TBTV,传播效率在16% ~ 66%。TVDV侵染的本氏烟植株中能提纯到由TVDV CP、RTP和TVDV RNA组成的球状病毒粒子,直径约30 nm,烟蚜膜饲喂提纯的TVDV病毒粒子后,烟蚜能传播TVDV。TVDV和TBTV复合侵染的本氏烟植株中可纯化得到由TVDV CP、RTP包裹TVDV RNA或TBTV RNA形成的两种球状病毒粒体,一种直径约30 nm,另一种直径约25 nm,烟蚜膜饲喂提纯的病毒粒体后,烟蚜可传出TVDV和TBTV。以上结果表明TVDV结构蛋白可异源包裹TBTV,并协助TBTV进行蚜虫传播。 2. 利用病毒载体pGR107将TVDV的cp和rtp基因在本氏烟中进行瞬时表达,瞬时表达TVDV CP和TBTV共侵染的本氏烟植株中能提纯得到2种球状的类病毒粒体,一种直径约30 nm,另一种直径约25 nm,提纯的病毒粒体中能检测到大量的TVDV CP蛋白,还能扩增得到TBTV全长基因组;提纯的这些类病毒粒体注射接种本氏烟植株14天后,在接种植株系统叶中也能检测到TBTV,但烟蚜膜饲喂这些类病毒粒体后不能传出TBTV。同样的,从接种了TBTV并同时表达了TVDV RTP的本氏烟植株中也可纯化得到球状类病毒粒体,直径约20 ~ 22 nm,病毒粒体中也能检测到TBTV全长基因组,但未检测到TVDV CP蛋白,烟蚜膜饲喂这些类病毒粒体后不能传出TBTV。烟蚜直接取食表达TVDV CP蛋白与TBTV共同侵染的本氏烟植株后,烟蚜不能传出TBTV,但取食同时表达TVDV CP和RTP蛋白并与TBTV共同侵染的本氏烟植株后,烟蚜可以传播TBTV;同时,烟蚜取食仅表达TVDV RTP蛋白和TBTV侵染的本氏烟植株或烟蚜膜饲喂表达TVDV RTP蛋白和TBTV侵染的本氏烟叶片汁液后,烟蚜也能传播TBTV。这些结果表明,TVDV结构蛋白CP和RTP均能包裹TBTV RNA形成类病毒粒体,TVDV RTP蛋白是协助TBTV进行蚜虫传播的关键蛋白。 3. 融合荧光蛋白的亚细胞定位实验表明,单独表达TVDV CP定位于细胞核和细胞膜;与单独表达TVDV CP相比,表达TVDV CP和TBTV接种36 h的本氏烟叶表皮细胞中TVDV CP在细胞膜上的荧光强度增加;单独表达TBTV编码的P3或P4蛋白定位于细胞核和细胞膜。共定位实验显示,TBTV P3和P4均能与TVDV CP共定位于细胞核。双分子荧光互补筛选实验显示,TBTV P3蛋白均能与TVDV编码的CP、P17、RTD发生互作。其中,TBTV P3和TVDV CP互作场所位于细胞质,TBTV P3与TVDV CP发生互作的关键结构域位于P3蛋白N端第1-158位氨基酸;TBTV P3与TVDV P17、RTD互作的亚细胞场所定位于细胞核和细胞膜,TBTV P3与TVDV P17互作的关键结构域位于P3蛋白N端第1-158位氨基酸或C端第169-229位氨基酸;TBTV P3和TVDV RTD互作的关键结构域位于P3蛋白C端第159-168位氨基酸。这些结果显示,TBTV P3能与TVDV结构蛋白等发生互作,暗示P3可能在TVDV结构蛋白协助TBTV进行蚜虫传播过程中具有重要作用。 4. 利用不表达P3蛋白的TBTV突变体(TBTV△P3)进行的研究表明,TBTV△P3在普通烟K326或本氏烟植株中均能进行系统侵染,但不产生任何症状,也未检测到TBTV P3蛋白的表达,同时TBTV△P3与TVDV、TVDVaRNA和TBTVsatRNA共接种的普通烟K326植株也无任何明显的症状,而野生型的TBTV单独或与TVDV、TVDVaRNA和TBTVsatRNA复合侵染的普通烟K326植株系统叶出现坏死、褪绿等症状。另外,不表达TBTV P3蛋白后,TVDV协助TBTV突变体(TBTV△P3)烟蚜传播的效率极显著降低,蚜虫传播TBTV△P3的效率为0 ~ 16%。在TVDV和TBTV△P3共侵染的本氏烟植株中能纯化得到2种球状的病毒粒体,一种直径约30 nm,另一种直径约25 nm,这些病毒粒体中能检测到TVDV CP蛋白和TBTV△P3全长基因组,烟蚜膜饲喂这些病毒粒体后也能传出TBTV△P3。这些结果显示,TBTV P3是一个关键致病蛋白,虽然在TVDV协助TBTV蚜虫传播的过程中不是起到决定性的作用,但P3蛋白对于提高TVDV协助TBTV蚜虫传播的效率具有重要作用。 本研究探明了TVDV的CP和RTP是异源包裹TBTV RNA形成类病毒粒体和协助TBTV进行蚜虫传播的主要蛋白。TBTV P3在提高TVDV协助TBTV蚜虫传播的效率中具有重要作用,同时TBTV P3是一个重要的致病蛋白,在TBTV单独和TBTD主要4种病原物协同侵染普通烟K326植株引起系统叶出现症状的过程中发挥着关键作用。相关研究结果为阻断TBTD的蚜虫传播和TBTD病害的致病成灾机理研究提供了重要的理论依据。 |
并列题名: | Studies on the roles of CP and RTP encoded by TVDV for heterologous encapsidation of TBTV and transmission by aphid eng |
题名主题: | 病毒的协生 烟草扭脉病毒 烟草丛顶病毒 异源包裹 蚜虫传播 学位论文 |
中图分类: | S432.1-533 |
个人名称等同: | 罗恒明 著 |
个人名称次要: | 李凡 指导 |
个人名称次要: | 陈小娇 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |