导读
转基因番木瓜‘华农1号’自年在华南地区应用以来,成功地控制了危害达半个多世纪的番木瓜环斑病*(papayaringspotvirus,PRSV)在华南地区番木瓜上的危害。但在年开始,在转基因番木瓜上发现了另一种病*——番木瓜畸形花叶病*(papayaleaf-distortionmosaicvirus,PLDMV)的危害,且有逐年加重的趋势。目前尚无该病*系统的调查和遗传多样性的分析报道。
▉原文信息
▉正文
华南农业大学植物病*研究室热带果树病害课题组在李华平教授的指导下,通过对~年的番木瓜种植园进行调查,在广东省和海南省的一些转基因番木瓜种植园发现了另一种严重危害番木瓜产业的病*--番木瓜畸形花叶病*。作者选取20个代表性的分离株接种‘华农1号’,接种后的植株均能表现出明显的感病症状,表明该病*是对华南地区广泛种植的抗PRSV转基因番木瓜的一个新威胁。作者利用采集到的个PLDMV分离株的CP序列,从遗传多样性、重组、系统发育、选择压力、中性进化检测等方面对其进行系统的分子遗传结构分析,了解广东省和海南省PLDMV遗传多样性和群体遗传结构,从而为明确病*进化机制和群体遗传学机制,并进而为进一步防治该病*病提供理论依据。
▉结果
PLDMV的CP序列比对分析结果显示,广东省33个分离株的CP序列之间的核苷酸同一性为99.3~%;海南省78个分离株CP序列之间的核苷酸同一性为98.4~%。对个PLDMV分离株的CP序列进行系统发育分析,能将PLDMV分离株分成两组,广东和海南分离株属于GroupII,它们还进一步地分成两个亚组。对广东省和海南省的个分离株的CP序列进行多样性分析,结果显示两地区的单倍型多样性均大于0.5,核苷酸多样性均低于0.,表明两地区的PLDMV群体有较高的遗传多样性。本研究中采集到的分离株与日本和中国台湾的分离株进化距离较远,属于一个新的世系。进一步的分析表明,两个地区的分离物有高度的遗传分化,本研究未发现有重组的现象,这些群体偏离中性进化,过去经历过群体扩张事件,可能还是尚不稳定的群体。
图4.PLDMVCP氨基酸序列多重比对分析图5.PLDMV各分离物的系统发育分析▉结论根据现有的研究结果,我们明确了PLDMV是导致华南地区转PRSVrep基因番木瓜抗病性丧失的一个重要原因。还发现广东省和海南省分离物的CP序列有1个位点(AsntoAsp)不一致,这为区分两地区分离物提供了依据。更重要的是,PLDMV在商品化的抗PRSV转基因番木瓜中的出现,预示着番木瓜产业存在巨大的威胁。因此,本研究的结果将为未来通过转基因或基因编辑技术控制该病*提供了十分重要的研究依据。
本文编辑:李华平、莫翠萍
华南农业大学植物保护学院,植物病*研究室热带果树病害课题组
研究方向:分子植物病理学
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