【摘要】：異沙葉蟬(Psammotettix alienus)是危害禾本科作物的一種農(nóng)業(yè)害蟲,可通過取食植物汁液傳播雙生病毒科玉米線條病毒屬的小麥矮縮病毒(Wheat dwarf virus,WDV),對農(nóng)作物生產(chǎn)威脅性較大。近年來本實驗室發(fā)現(xiàn)異沙葉蟬還可以傳播另一種病毒-小麥黃條點病毒(Wheat yellow striate virus,WYSV)。WYSV為負單鏈RNA病毒,是彈狀病毒科細胞核彈狀病毒屬的一個暫定種。兩種病毒在異沙葉蟬體內(nèi)的互作機制以及其可能對病害流行學(xué)的影響尚不明確。為此,本文首先明確異沙葉蟬單獨傳播WYSV的生物學(xué)特性,以及WYSV在介體體內(nèi)的增殖、分布以及循回途徑等情況,在此基礎(chǔ)上對WYSV和WDV在異沙葉蟬體內(nèi)共存時介體昆蟲的傳毒效率進行研究,為解析多種病毒和介體昆蟲的互作機制奠定基礎(chǔ),同時為制定相關(guān)的病毒防治策略提供科學(xué)依據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn),在室內(nèi)條件下(溫度23°C,光照16小時)異沙葉蟬傳播WYSV的最短獲毒時間為5分鐘,最短接種時間為10分鐘,循回期最短為10天,最長為22天,大多數(shù)(79.2%)在16-20天之間。此外,WYSV在異沙葉蟬體內(nèi)可被高效卵傳,帶毒雌蟲所產(chǎn)的后代中高達45.1%的后代個體攜帶WYSV病毒。通過RT-qPCR法測定發(fā)現(xiàn)獲毒后第2、4、8和16天異沙葉蟬體內(nèi)的病毒N基因mRNA的相對表達量不斷增加,表明WYSV在異沙葉蟬體內(nèi)能夠增殖。通過透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn),WYSV在異沙葉蟬的唾液腺和腸道中均有分布,病毒粒體呈現(xiàn)出典型的桿狀,大小約為(200-270)nm×(35-40)nm,主要分布于細胞核周圍的細胞質(zhì)中。免疫熒光技術(shù)結(jié)合共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),在異沙葉蟬獲毒后的第2天,WYSV進入葉蟬的濾室和前中腸的肌肉層;第4天,病毒擴散至葉蟬的中中腸和后腸的肌肉層;第8天,少量病毒可擴散到少數(shù)葉蟬的唾液腺;第14天,在唾液腺、濾室、前中腸、中中腸、后中腸和后腸的肌肉層中均能觀察到WYSV的分布,且病毒呈現(xiàn)出典型的繞核分布。在明確了異沙葉蟬傳播WYSV生物學(xué)特性的基礎(chǔ)上,通過生物學(xué)接種實驗結(jié)合建立的WYSV和WDV雙重RT-PCR和核酸斑點雜交(Nuclei acid dot-blot hybridization,NASH)等檢測體系,本研究對異沙葉蟬在不同獲毒情況下傳播WYSV和WDV兩種病毒的效率進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):異沙葉蟬可以較高的效率單一傳播WDV或者WYSV,在WYSV與WDV先后次序侵染和復(fù)合侵染的三種獲毒情況中,異沙葉蟬對WDV和WYSV的獲毒效率也基本沒有發(fā)生變化,但WYSV的存在會干擾異沙葉蟬傳播WDV,然而WDV的存在則不影響WYSV的傳毒。以上實驗結(jié)果為探索同一介體昆蟲體內(nèi)多種病毒之間的協(xié)同或競爭機制奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

組是最復(fù)雜的，由位于 P 和 M 基因之間的四個附屬基因組成（Tanno 等，2000；Yan 等，20，一些病毒在 G 和 L 基因之間也存在短的開放閱讀框，比如 BYSMV 的 P9、NCMVYSV 的 P6（圖 1.1）�；蜷g的“基因連接區(qū)域”可以分為以下三個組成部分：元件 I、元件 II 和元件 III，它們于一個多聚 U 通道（位于基因組模板上每個基因的 3’末端），一個短的非轉(zhuǎn)錄元件（用個基因），以及保守元件（位于每個后續(xù)基因的起始端）�？偟膩碚f，基因連接序列在的基因之間和植物彈狀病毒基因組之間是高度保守的。例如，元件 I 在 SYNV、MMV、TCMV 中是相同的，在 LNYV、SCV 和 MFSV 中是特別相似的，此外 RYSV 和 SYNV 只有一個核苷酸不同。雖然元件 II 在 MMV、RYSV 和 TaVCV 之間是保守的，但它在植毒的基因組之間差異也是最大的。和其他的植物彈狀病毒序列為 UUG 的元件 III 不同V 和 NCMV 元件 III 序列分別是 CUU 和 CUA，但不同于 SYNV 的元件 I（AUUCUUUhoi 等，1994），也幾乎與埃博拉病毒的類似區(qū)域（AUUCUUUUUU）相同（Ikegami 等，20具有調(diào)節(jié)特征的一些保守性在絲狀病毒科中也存在，不僅如此，該區(qū)域的序列相似性也粘病毒屬和博爾納病病毒屬中。所以，在調(diào)節(jié) mRNA 轉(zhuǎn)錄和復(fù)制中起重要作用的基因間區(qū)域似乎一直是保守的。然而，為了適應(yīng)不同的宿主的要求，前導(dǎo)序列和尾隨序列和質(zhì)的基因卻恰恰是在不斷的進化。

7圖 1.2 小麥黃條點病毒的鑒定與系統(tǒng)發(fā)育分析A：田間癥狀；B：電鏡照片；C：基因組結(jié)構(gòu)；D：轉(zhuǎn)錄組測序得到的 reads 在病毒基因組 RNA 上的分布；E：進化樹分析Figure 1.2 Identification and phylogenetic analysis of wheat yellow striate virusA: Symptoms of infected plant in the field; B: Electron microscope photograph; C: Genome structure;D: Distribution of reads obtained by transcriptome sequencing on viral genomic RNA; E: Phylogenetic analysi
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S433.3;S432.41

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本文編號：2651579