題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 云南省馬鈴薯紡錘塊莖類病毒RNA二級結(jié)構(gòu)的同源建模與進(jìn)化分析
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 運(yùn)用生物信息的方法，馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，分析致病區(qū)。為防治感染PSTVd提供了理論依據(jù)，同源建模及進(jìn)化分析結(jié)果可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對疾病預(yù)防和新品種的選育有一定的積極意義，具有一定的科技具有一定的前沿性
- 詳細(xì)介紹：
- 運(yùn)用生物信息的方法，得到云南省內(nèi)各類馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的RNA序列，并進(jìn)行了多重系列對比及二級結(jié)構(gòu)預(yù)測。得出不同的馬鈴薯紡錘塊莖類病毒RNA的核苷酸數(shù)目分布范圍，再用RNA Structure軟件進(jìn)行馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，分析致病區(qū)，討論分析所得結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果為防治感染PSTVd提供了理論依據(jù)，同源建模及進(jìn)化分析結(jié)果可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對疾病預(yù)防和新品種的選育有一定的積極意義，具有一定的科技具有一定的前沿性。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 云南省廣泛種植馬鈴薯，由于被各類病毒侵染致病，減產(chǎn)的現(xiàn)象屢屢發(fā)生，馬鈴薯紡錘塊莖類病毒就是易染病之一，預(yù)防高致病性的PSTVd侵害刻不容緩?；谝陨显颍M織研究小組，確立主題展開研究。利用生物信息的方法，得到云南省內(nèi)一系列馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的RNA序列，對比其核苷酸數(shù)目堿基組成比例，并進(jìn)行了對比及二級結(jié)構(gòu)預(yù)測。得出不同的RNA的核苷酸數(shù)目分布范圍，進(jìn)行二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，分析致病區(qū)并討論分析。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 運(yùn)用生物信息的方法，得到云南省內(nèi)各類的RNA序列，并進(jìn)行了多重系列對比及二級結(jié)構(gòu)預(yù)測。得出不同的馬鈴薯紡錘塊莖類病毒RNA的核苷酸數(shù)目分布范圍，再用RNA Structure軟件進(jìn)行馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，分析致病區(qū)，討論分析所得結(jié)果。為防治感染PSTVd提供了理論依據(jù)，同源建模及進(jìn)化分析結(jié)果可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對疾病預(yù)防和新品種的選育有一定的積極意義，具有一定的科技前沿性。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 馬鈴薯是人們喜愛的食品，它不僅含有豐富的營養(yǎng)價(jià)值，而且對人類有一定保健作用，但由于其生存條件，地理環(huán)境，尤其是PSTVd的感染，馬鈴薯的種植范圍在逐漸縮小，品種多樣性受到嚴(yán)重影響，所以PSTVd二級結(jié)構(gòu)的同源建模，并一先進(jìn)的技術(shù)水平有力闡明其對云南省主要馬鈴薯品種的影響及作用機(jī)理勢在必行。為作物的增產(chǎn)，優(yōu)良品種的培育提供了一定的理論依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 馬鈴薯紡錘塊莖類病毒是唯一能在馬鈴薯生長季節(jié)里感染高溫和強(qiáng)光照環(huán)境下的馬鈴薯的類病毒。它具有高度的侵染性，是引起馬鈴薯品種退化和產(chǎn)量降低的主要病害之一，且在世界各地馬鈴薯產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，目前也是馬鈴薯種薯檢疫過程中的檢疫對象與抗病育種中的重點(diǎn)針對對象。本文運(yùn)用生物信息的方法，得到云南省24種馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的RNA序列，對比其核苷酸數(shù)目、堿基組成比例，并進(jìn)行了多重系列對比及二級結(jié)構(gòu)預(yù)測。得出不同的馬鈴薯紡錘塊莖類病毒RNA的核苷酸數(shù)目分布在 356~364bp，其中核苷酸數(shù)為359bp的種類占46%。其中A的分布范圍為18.66%~21.17%、T的分布范圍20.61%~30.25%、C的分布范圍22.13%~30.75%、G的分布范圍27.37%~29.53%。用RNA Structure軟件進(jìn)行馬鈴薯紡錘塊莖類病毒的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，隨著穩(wěn)定能量級的逐漸增加，其堿基配對區(qū)逐漸減小，而莖環(huán)區(qū)卻逐漸增加，推測PSTVd治病區(qū)和感染能力。本文所用的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)論，可以與其它農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，輔助檢測馬鈴薯種中PSTVd的存在，達(dá)到優(yōu)配育種和提高產(chǎn)量的目的。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- 基于了解和對比課題的相關(guān)研究成果，研究小組利用百度和谷歌搜索引擎，以“馬鈴薯and類病毒”為關(guān)同樣以鍵詞進(jìn)行搜索，共有111200篇相關(guān)信息，其中百度25700篇，谷歌85500篇。在中文三大檢索引擎中，同樣以“馬鈴薯and類病毒”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，其中中共161篇，www.cqvip.tw中共46篇相關(guān)文章。與本課題較為緊密的幾篇文章如下： 【1】《馬鈴薯類病毒(PSTVd)非放射性標(biāo)記cDNA探針制備及其在檢測上的應(yīng)用》 摘 要：利用含PSTVd單體克隆的重組質(zhì)粒pGEM PSTVd,通過PCR擴(kuò)增技術(shù),用生物素標(biāo)記制備cDNA探針,進(jìn)行雜交反應(yīng)檢測PSTVd,其中通過化學(xué)顏色反應(yīng)進(jìn)行判讀靈敏度可達(dá)50pg,而用化學(xué)發(fā)光反應(yīng)進(jìn)行判讀靈敏度可達(dá)5pg,分別是R- PAGE檢測靈敏度的26倍和260倍,且2種反應(yīng)特異性和?；暂^強(qiáng)。cDNA核酸斑點(diǎn)雜交反應(yīng)(NASH)檢測PSTVd方法準(zhǔn)確、靈敏度高,一次檢測樣品數(shù)量多,且對異地樣品檢測非常方便,是以往其它檢測方法的有效補(bǔ)充。 【2】《以馬鈴薯ND2mRNA為內(nèi)對照雙重RT-PCR法檢測馬鈴薯紡錘塊莖類病毒》 摘 要：根據(jù)馬鈴薯紡錘塊莖類病毒（PSTVd）基因序列設(shè)計(jì)特異引物，采用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（RT-PCR）技術(shù)進(jìn)行PSTVd檢測研究,為避免由于提取的RNA降解或者RT-PCR反應(yīng)質(zhì)量不高所造成的假陰性問題，在檢測過程中引入馬鈴薯線粒體NADH脫氫酶ND2亞基基因mRNA為內(nèi)對照。 【3】《應(yīng)用RT—PCR技術(shù)快速檢測馬鈴薯紡錘塊莖類病毒》 摘 要：根據(jù)馬鈴薯紡錘塊莖類病毒序列，設(shè)計(jì)合成了一對特異性引物。以感染PSTVd的馬鈴薯試管苗為材料，提取其總RNA，獲得純度較高、完整性較好的總RNA。以此總RNA為模板，進(jìn)行cDNA合成及PCR擴(kuò)增，從感病組織中擴(kuò)增得到一段約為359bp的特異RNA擴(kuò)增產(chǎn)物，與理論設(shè)計(jì)大小一致，而健康組織無此擴(kuò)增產(chǎn)物。
同類課題研究水平概述
- 到目前為止,類病毒只在高等植物中發(fā)現(xiàn),能侵染柑橘、蘋果、葡萄、菊花、啤酒花等多種植物,并造成嚴(yán)重?fù)p失。Schultz和Folsom在關(guān)于此病報(bào)道中首次指出,這種病具有傳染性，Diener首次提出類病毒(Viroid)的概念。 最初類病毒的分類是根據(jù)堿基的同源性,后來的研究發(fā)現(xiàn)以其二級結(jié)構(gòu)的中央保守區(qū)作為分類依據(jù)更為科學(xué)。Flores等根據(jù)保守區(qū)的有無及核酶活性將近40種類病毒分為2個(gè)科:有中央保守區(qū)、無核酶活性的馬鈴薯紡錘塊莖類病毒科(Pospivi-roidae)和無中央保守區(qū)、有核酶活性的鱷梨日斑類病毒科(Avsunviroidae)。我國已鑒定明確的植物類病毒，其中包括馬鈴薯紡錘塊莖類病毒在內(nèi)共有12種。類病毒能引起若干栽培植物的毀滅性病害,而且也可能使動(dòng)物發(fā)生疾病。1964年, Raymer等人發(fā)現(xiàn)番茄可作為馬鈴薯類病毒的指示植物,馬鈴薯類病毒的研究工作有了快速的發(fā)展。1971年,才指明馬鈴薯紡錘塊莖病的病源是一種具有特殊性質(zhì)的低分子核糖核酸(RNA),明確它有本身獨(dú)特的病源性。 馬鈴薯紡錘塊莖類病毒(PSTVd)是一種無蛋白外殼的RNA分子，分子量約為120kD。染病的馬鈴薯塊莖瘦小畸形，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。自1967年被發(fā)現(xiàn)以來，還沒有找到脫P(yáng)STVd病毒的有效方法。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常采用生長點(diǎn)組織培養(yǎng)、檢測種苗和淘汰陽性反應(yīng)株的方法，來達(dá)到控制PSTVd危害的目的。因此，PSTVd病毒是我國種薯生產(chǎn)中急待解決的問題。 在1960年,Fresco等提出了第一個(gè)RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測算法,論述了RNA二級結(jié)構(gòu)基本特征和預(yù)測的基本原理。此后,各種RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測算法不斷涌現(xiàn),較為著名的方法有:堿基最大配對方法、基于螺旋區(qū)所有可能組合的RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測和Zuker極小化自由能方法等。 目前,對RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測的探討主要集中在兩個(gè)方面,一是不滿足單一解,而是希望求多個(gè)解,但面對多個(gè)解,究竟以哪個(gè)解為標(biāo)準(zhǔn)來推測RNA的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系仍無明確答案;二是對假結(jié)結(jié)構(gòu)預(yù)測興趣較大,所謂假結(jié)結(jié)構(gòu)是指RNA二級結(jié)構(gòu)中環(huán)區(qū)堿基與環(huán)外堿基重新配對而形成的結(jié)構(gòu)。目前,還沒有找到假結(jié)結(jié)構(gòu)的形成條件,如果這個(gè)問題得到解決,就可以期望利用計(jì)算機(jī)來預(yù)測RNA三級結(jié)構(gòu)。
