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基本信息
- 項目名稱：
- 云南番茄斑萎病毒的分子鑒定
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 番茄斑萎病毒是一種重要的農(nóng)作物病毒病原，目前，TSWV病毒已被確定為全世界10種危害性最大的植物病毒之一。我國在番茄斑萎病毒的研究上處于剛起步的階段。2009年，在中國西南部云南省昆明市的萵苣上發(fā)現(xiàn)了一種新的病害，癥狀特征與TSWV非常相似，經(jīng)過核酸和蛋白質(zhì)序列比對，再次確定樣品為TSWV。這是TSWV病毒在中國首次系統(tǒng)的鑒定。
- 詳細介紹：
- 番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)是一種危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要病毒，屬于布尼亞病毒科(Bunyaviridae)番茄斑萎病毒屬(Tospovirius)。TSWV寄主范圍十分廣泛，可侵染100科超過1090種以上的植物，重要的寄主植物有花生、辣椒、煙草等，能引起許多重要的園藝植物和農(nóng)作物的嚴(yán)重病害，甚至絕產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。 我國在番茄斑萎病毒的研究上處于剛起步的階段：1984年，在南方花生病害調(diào)查中首次報道了TSWV病毒；2000年張仲凱等在研究云南煙草病毒病原中發(fā)現(xiàn)了TSWV病毒；2006年我國將TSWV列入新公布的全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物名單中。 2009年，在中國西南部云南省昆明市的萵苣上發(fā)現(xiàn)了一種新的病害，癥狀特征與TSWV非常相似，本研究通過免疫試紙條檢測、寄主范圍測定和RT-PCR技術(shù)，對昆明萵苣分離物進行系統(tǒng)的鑒定研究。另外，通過對得到的TSWV病毒基因組克隆的核苷酸和蛋白質(zhì)序列進行分析，可對該病毒不同地方的分離物間的分子差異和進化關(guān)系有所認(rèn)識，為病毒的分類和鑒定提供重要的依據(jù)，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System, GIS）對TSWV在云南地區(qū)的適生性做出風(fēng)險評估,為阻止TSWV入侵提供簡單有效的方法，使我們能夠在其目標(biāo)地區(qū)，建立有效的預(yù)警機制，保護生態(tài)環(huán)境，避免造成巨大的經(jīng)濟損失。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 番茄斑萎病毒是一種重要的農(nóng)作物病毒病原，危害蔬菜、花卉及多種糧食等經(jīng)濟作物。云南具有TSWV廣泛的作物寄主和野生植物寄主。我國在番茄斑萎病毒的研究上處于剛起步的階段。2009年，本課題組應(yīng)用免疫試紙條和RT-PCR技術(shù)在云南萵苣上鑒定出該病毒，說明其已入侵云南，但其在云南的分布尚未見詳細的調(diào)查報道。本研究從云南綠色產(chǎn)業(yè)所面臨的實際問題出發(fā)，對萵苣中發(fā)現(xiàn)的TSWV分離物進行系統(tǒng)的鑒定研究。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本研究是中國首次報道TSWV基因組序列。 目前對TSWV新種的確定通過采取血清型差異分析及RNA部分片段的克隆測序分析。 本文應(yīng)用生物測定、現(xiàn)代電鏡技術(shù)、血清學(xué)技術(shù)， RT-PCR技術(shù)，對萵苣中發(fā)現(xiàn)的疑似感染Tospovirus病毒進行系統(tǒng)的鑒定研究。獲得該病毒分離物的核酸序列和蛋白質(zhì)序列，通過序列比對，了解該病毒與世界其他地區(qū)的分離物的進化關(guān)系。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 云南具有TSWV廣泛的作物寄主和野生植物寄主。云南不僅是中國最重要、規(guī)模最大的“兩煙”生產(chǎn)基地，也是中國五大商品蔬菜生產(chǎn)基地之一。一旦該病害爆發(fā)必將對云南的綠色產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生毀滅性的破壞。 我國在番茄斑萎病毒的研究上處于剛起步的階段，本課題組在云南省昆明市田間發(fā)現(xiàn)了疑似感染Tospovirus病毒萵苣，通核酸和蛋白質(zhì)序列比對，再次確定樣品為TSWV。這是TSWV病毒在中國首次系統(tǒng)的鑒定。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 2009年，通過田間調(diào)查，發(fā)現(xiàn)云南省昆明市萵苣出現(xiàn)一種新的病害，該病毒引起萵苣葉片沿葉脈出現(xiàn)壞死斑，葉片皺縮、畸形，植株矮化癥狀。通過TSWV imunostrip(AGDIA, Catalog number: STX20500)檢測為陽性。通過摩擦接種，該分離物能系統(tǒng)侵染一點紅、黃花煙、辣椒、鳳仙花，出現(xiàn)褪綠、皺縮、葉片畸形、同心環(huán)紋等癥狀；而在普通煙只出現(xiàn)了局部侵染的癥狀：葉尖壞死。同時，利用從GENEBANK下載的TSWV RNA L、RNA M 、RNA S的核酸序列，應(yīng)用OligoAnalyzer 和premire 5軟件設(shè)計了22條特異性引物，通過RT-PCR擴增、克隆和測序，獲得了該分離物的全序列，包括L RNA、M RNA和S RNA。其中，RNA L序列包含8916個核苷酸；M RNA含有4770個核苷酸；S RNA含有2920個核苷酸。通過DNAMAN軟件比對分析，發(fā)現(xiàn)L RNA、M RNA和S RNA核酸序列與Genbank中所報道的番茄斑萎病毒的同源性超過93.8％。蛋白質(zhì)序列的同源性超過95.1％。這是中國首次報道TSWV基因組序列。
獲獎情況
- 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)第九屆“挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎 第六屆云南高校青年學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎
鑒定結(jié)果
- 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)第九屆“挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎 第六屆云南高校青年學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎
參考文獻
- [1] 張仲凱, 方琦, 丁銘等. 侵染煙草的番茄斑萎病毒(TSWV)電鏡診斷鑒定[J]. 電子顯微學(xué)報,2000(3): 165-166. [2] Poelwijk F, Hann P, Kikkert M, et a1．Replication and expression of the tospoviral genome[J]．Acta Hotieulture, 1996, 431: 201-208. [3] Kurstak E. 植物病毒比較診斷指南[M]. 裴美云譯. 北京: 農(nóng)業(yè)出版社, 1993, 339-335. [4] Okuda M, Tabas, Tsuda S, et al. Comparison of the S RNA segments among Japanese isolates and taiwanese isolates of watermelon silver mottle virus[J].Arch Virol, 2001.146. [5] Loebemtein G, Thottappilly G. Virus and virus-like diseases of major crops in developing countries[M]. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. 2003． [6 ]Mumford RA, Barker I, Wood K R. The detection of tomato spotted wilt virus using the polymerase chain reaction[J]. JVirol Methods, 1994, 46: 303-311. [7] 許澤永, 張宗義, 陳金香. 番茄斑萎病毒廣州分離物生物學(xué)特性研究[J]. 植物病理學(xué)報, 1998, 19(4), 198-198. [8] Law M D, Moyer J W. A tomato spotted wilt-like virus with a serologically distinct N protein . J General Virology 1990, 71: 933-938.
同類課題研究水平概述
- 番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)是一種危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要病毒，最早發(fā)現(xiàn)于澳大利亞，目前在歐洲、北美、南美、亞洲和大洋洲等多個國家和地區(qū)廣泛分布，熱帶、亞熱帶、溫帶地區(qū)均有發(fā)生。TSWV寄主范圍十分廣泛，可侵染100科超過1090種以上的植物，重要的寄主植物有花生、辣椒、煙草等，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。TSWV引起的的癥狀多樣，隨寄主和侵染時期不同而變化，主要表現(xiàn)為矮化、環(huán)斑、葉片或莖部的褐色至紫色的斑點、莖部頂端壞死，病害嚴(yán)重時會造成許多寄主的矮化，甚至死亡，嚴(yán)重影響到植物的經(jīng)濟價值。 目前對番茄斑萎病毒的研究在國際上深受重視，1989年TSWV病毒被歐洲及地中海植物保護組織(European and Mediterranean Plant Protection Organization, EPPO)列入A2類檢疫性有害生物。20世紀(jì)80年代就制備了TSWV的多抗血清,并發(fā)展了瓊脂雙擴散、免疫電鏡、間接ELISA等方法檢測TSWV,對TSWV的檢測和種類鑒定起了重要作用。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及TSWV基因組序列的測定,基于核酸雜交和PCR的方法很快被用于TSWV的檢測。1994年，Mumford首先發(fā)展了TSWV的RT-PCR檢測方法,由于其簡單、高靈敏度,被證實為TSWV檢測的有效方法。 我國在番茄斑萎病毒的研究上處于剛起步的階段。 2006年我國才將TSWV列入新公布的全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物名單中；2009年，本課題組應(yīng)用免疫試紙條和RT-PCR技術(shù)在云南萵苣上鑒定出該病毒，說明其已入侵云南但其在云南的分布尚未見詳細的調(diào)查報道。因此，有必要通過適生性分析對TSWV在云南的可能分布區(qū)域進行預(yù)測，以便采取預(yù)防措施應(yīng)對其入侵，減輕其危害。本研究從云南綠色產(chǎn)業(yè)所面臨的實際問題出發(fā)，主要應(yīng)用了RT-PCR法，對萵苣中發(fā)現(xiàn)的TSWV分離物進行系統(tǒng)的鑒定研究。另外，通過對得到的TSWV病毒基因組克隆的核苷酸和蛋白質(zhì)序列的分析，可對該病毒不同地方的分離物間的分子差異和進化關(guān)系有所認(rèn)識，為病毒的分類和鑒定提供重要的依據(jù)。并結(jié)合GIS對TSWV在云南地區(qū)的適生性做出風(fēng)險評估,為阻止TSWV入侵提供簡單有效的方法，使我們能夠在其目標(biāo)地區(qū)，建立有效的預(yù)警機制，保護生態(tài)環(huán)境，避免造成巨大的經(jīng)濟損失。
