【摘要】：為實(shí)現(xiàn)馬鈴薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)常見(jiàn)株系的快速鑒定,本文以PVY的P1、HC-pro、VPg和CP 4個(gè)基因?yàn)檠芯繉?duì)象建立了快速準(zhǔn)確的多基因聯(lián)合體系。根據(jù)基因的不同組合建立5個(gè)不同數(shù)據(jù)集,分別進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析,并通過(guò)貝葉斯標(biāo)簽關(guān)聯(lián)顯著性(Bayesian tip-association significance,Ba TS)分析各數(shù)據(jù)集中代表分離物與株系的關(guān)聯(lián)性,以確定實(shí)現(xiàn)PVY快速鑒定的最佳組合。不同數(shù)據(jù)集的系統(tǒng)發(fā)育及Ba TS分析結(jié)果顯示,除了聯(lián)合P1、VPg和CP 3個(gè)基因數(shù)據(jù)集外,其他4個(gè)數(shù)據(jù)集均無(wú)法實(shí)現(xiàn)PVY常見(jiàn)株系的準(zhǔn)確鑒定。采用不同建樹(shù)方法對(duì)聯(lián)合P1、VPg和CP 3個(gè)基因數(shù)據(jù)集比較分析顯示,基于ML法和NJ法的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上基本一致,均優(yōu)于基于貝葉斯算法的最大分支置信(maximum clade credibility,MCC)樹(shù)。同時(shí),以HLJ26分離物為研究對(duì)象,對(duì)建立的多基因聯(lián)合體系進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,結(jié)果顯示該分離物與PVY~(NTN-NW)株系的3個(gè)分離物SYR-Ⅱ-2-8、SYR-Ⅱ-Be1和SYR-Ⅱ-Dr H以高置信值聚為一亞簇,表明該分離物可能屬于PVY~(NTN-NW)株系(SYR-Ⅱ型)。重組分析顯示,HLJ26基因組存在4個(gè)潛在的重組信號(hào),分別位于P1、HC-pro/P3、VPg和CP的5￠-末端,與PVY~(NTN-NW)株系(SYR-Ⅱ型)的重組位點(diǎn)相一致,表明其屬于PVYNTN-NW株系(SYR-Ⅱ型)。同時(shí),應(yīng)用多重RT-PCR成功擴(kuò)增出約為1000 bp和400 bp的2個(gè)特異性片段,與PVY~(NTN-NW)株系(SYR-Ⅱ型)的特異條帶大小相一致。這些結(jié)果進(jìn)一步支持了多基因聯(lián)合體系的鑒定結(jié)果。聯(lián)合P1、VPg和CP 3個(gè)基因數(shù)據(jù)集系統(tǒng)發(fā)育分析,可以實(shí)現(xiàn)PVY常見(jiàn)株系的準(zhǔn)確鑒定。
【圖文】：

第10期鄒文超等:馬鈴薯Y病毒多基因系統(tǒng)發(fā)育分析及其在株系鑒定中的應(yīng)用923圖1聯(lián)合P1、HC-pro、VPg和CP基因不同數(shù)據(jù)集重建的MCC樹(shù)Fig.1MCCphylogenetictreesbasedondatasetsoftheconcatenatedsequencesofP1,HC-pro,VPgandCPgenesA：P1、HC-pro和VPg基因數(shù)據(jù)集；B：P1、HC-pro和CP基因數(shù)據(jù)集；C：HC-pro、VPg和CP基因數(shù)據(jù)集；D：P1、HC-pro、VPg和CP基因數(shù)據(jù)集。圓點(diǎn)顯示為后驗(yàn)概率≥70%的分支節(jié)點(diǎn)，紅線虛線顯示株系歸屬不準(zhǔn)確的分離物，辣椒斑駁病毒(Peppermottlevirus,PepMoV)作為外群(Outgroup)。

926Hereditas(Beijing)2017第39卷圖3基于ML法和NJ法重建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.3PhylogenetictreesofPVYreconstructedbasedontheMLandNJmethods分支上的數(shù)值分別為NJ法(上)和ML法(下)的自舉值(僅顯示>50%)，黑色圓點(diǎn)顯示的為HLJ26分離物，PepMoV作為外群(Outgroup)。用高度保守的CP基因進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，已無(wú)法正確地反映出PVY不同株系的進(jìn)化關(guān)系，尤其CP基因型相同的株系。即使聯(lián)合了P1和CP基因分析，對(duì)于近年來(lái)新報(bào)道的PVYNTN-NW株系，同樣也會(huì)造成誤判[24~26]。本文研究結(jié)果說(shuō)明，至少需要聯(lián)合3個(gè)基因，而且必須P1、VPg和CP基因的組合，才可以將PVY常見(jiàn)株系的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系解決得比較好(圖2)。目前分子系統(tǒng)發(fā)育研究中的建樹(shù)方法，常見(jiàn)有最大簡(jiǎn)約法(maximumparsimony,MP)法、NJ法、ML法和BI法等，各有優(yōu)缺點(diǎn)。5個(gè)數(shù)據(jù)集基于貝葉斯法重建的MCC樹(shù)中，SYR-NB-16均未與PVYNTN-NW株系(SYR-I型)的其他分離物相聚成簇。究其原因，PVY的進(jìn)化除了受寄主驅(qū)動(dòng)外[27]，還在一定程度上受地區(qū)所驅(qū)動(dòng)[28]。參考分離物是影響PVY系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。因此，在PVY系統(tǒng)發(fā)育分析時(shí)，應(yīng)盡可能選取地區(qū)來(lái)源相同的分離物作為參考序列。在系統(tǒng)發(fā)育重建的4種算法中，NJ法是基于距離的算法[29]，序列一致性高的序列優(yōu)先相聚成簇。相比較于其他算法，NJ法建樹(shù)速度更快，實(shí)際操作更為簡(jiǎn)單。然而，在進(jìn)化模型確定的情況下，ML法是與進(jìn)化事實(shí)吻合最好的建樹(shù)

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