基本信息
- 项目名称：
- 云南番茄斑萎病毒的分子鉴定
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 番茄斑萎病毒是一种重要的农作物病毒病原，目前，TSWV病毒已被确定为全世界10种危害性最大的植物病毒之一。我国在番茄斑萎病毒的研究上处于刚起步的阶段。2009年，在中国西南部云南省昆明市的莴苣上发现了一种新的病害，症状特征与TSWV非常相似，经过核酸和蛋白质序列比对，再次确定样品为TSWV。这是TSWV病毒在中国首次系统的鉴定。
- 详细介绍：
- 番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)是一种危害农业生产的重要病毒，属于布尼亚病毒科(Bunyaviridae)番茄斑萎病毒属(Tospovirius)。TSWV寄主范围十分广泛，可侵染100科超过1090种以上的植物，重要的寄主植物有花生、辣椒、烟草等，能引起许多重要的园艺植物和农作物的严重病害，甚至绝产，造成严重的经济损失。 我国在番茄斑萎病毒的研究上处于刚起步的阶段：1984年，在南方花生病害调查中首次报道了TSWV病毒；2000年张仲凯等在研究云南烟草病毒病原中发现了TSWV病毒；2006年我国将TSWV列入新公布的全国农业植物检疫性有害生物名单中。 2009年，在中国西南部云南省昆明市的莴苣上发现了一种新的病害，症状特征与TSWV非常相似，本研究通过免疫试纸条检测、寄主范围测定和RT-PCR技术，对昆明莴苣分离物进行系统的鉴定研究。另外，通过对得到的TSWV病毒基因组克隆的核苷酸和蛋白质序列进行分析，可对该病毒不同地方的分离物间的分子差异和进化关系有所认识，为病毒的分类和鉴定提供重要的依据，并结合地理信息系统（Geographical Information System, GIS）对TSWV在云南地区的适生性做出风险评估,为阻止TSWV入侵提供简单有效的方法，使我们能够在其目标地区，建立有效的预警机制，保护生态环境，避免造成巨大的经济损失。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 番茄斑萎病毒是一种重要的农作物病毒病原，危害蔬菜、花卉及多种粮食等经济作物。云南具有TSWV广泛的作物寄主和野生植物寄主。我国在番茄斑萎病毒的研究上处于刚起步的阶段。2009年，本课题组应用免疫试纸条和RT-PCR技术在云南莴苣上鉴定出该病毒，说明其已入侵云南，但其在云南的分布尚未见详细的调查报道。本研究从云南绿色产业所面临的实际问题出发，对莴苣中发现的TSWV分离物进行系统的鉴定研究。
科学性、先进性及独特之处
- 本研究是中国首次报道TSWV基因组序列。 目前对TSWV新种的确定通过采取血清型差异分析及RNA部分片段的克隆测序分析。 本文应用生物测定、现代电镜技术、血清学技术， RT-PCR技术，对莴苣中发现的疑似感染Tospovirus病毒进行系统的鉴定研究。获得该病毒分离物的核酸序列和蛋白质序列，通过序列比对，了解该病毒与世界其他地区的分离物的进化关系。
应用价值和现实意义
- 云南具有TSWV广泛的作物寄主和野生植物寄主。云南不仅是中国最重要、规模最大的“两烟”生产基地，也是中国五大商品蔬菜生产基地之一。一旦该病害爆发必将对云南的绿色产业产生毁灭性的破坏。 我国在番茄斑萎病毒的研究上处于刚起步的阶段，本课题组在云南省昆明市田间发现了疑似感染Tospovirus病毒莴苣，通核酸和蛋白质序列比对，再次确定样品为TSWV。这是TSWV病毒在中国首次系统的鉴定。
学术论文摘要
- 2009年，通过田间调查，发现云南省昆明市莴苣出现一种新的病害，该病毒引起莴苣叶片沿叶脉出现坏死斑，叶片皱缩、畸形，植株矮化症状。通过TSWV imunostrip(AGDIA, Catalog number: STX20500)检测为阳性。通过摩擦接种，该分离物能系统侵染一点红、黄花烟、辣椒、凤仙花，出现褪绿、皱缩、叶片畸形、同心环纹等症状；而在普通烟只出现了局部侵染的症状：叶尖坏死。同时，利用从GENEBANK下载的TSWV RNA L、RNA M 、RNA S的核酸序列，应用OligoAnalyzer 和premire 5软件设计了22条特异性引物，通过RT-PCR扩增、克隆和测序，获得了该分离物的全序列，包括L RNA、M RNA和S RNA。其中，RNA L序列包含8916个核苷酸；M RNA含有4770个核苷酸；S RNA含有2920个核苷酸。通过DNAMAN软件比对分析，发现L RNA、M RNA和S RNA核酸序列与Genbank中所报道的番茄斑萎病毒的同源性超过93.8％。蛋白质序列的同源性超过95.1％。这是中国首次报道TSWV基因组序列。
获奖情况
- 云南农业大学第九届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛二等奖 第六届云南高校青年学术科技作品竞赛一等奖
鉴定结果
- 云南农业大学第九届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛二等奖 第六届云南高校青年学术科技作品竞赛一等奖
参考文献
- [1] 张仲凯, 方琦, 丁铭等. 侵染烟草的番茄斑萎病毒(TSWV)电镜诊断鉴定[J]. 电子显微学报,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. 植物病毒比较诊断指南[M]. 裴美云译. 北京: 农业出版社, 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] 许泽永, 张宗义, 陈金香. 番茄斑萎病毒广州分离物生物学特性研究[J]. 植物病理学报, 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.
同类课题研究水平概述
- 番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)是一种危害农业生产的重要病毒，最早发现于澳大利亚，目前在欧洲、北美、南美、亚洲和大洋洲等多个国家和地区广泛分布，热带、亚热带、温带地区均有发生。TSWV寄主范围十分广泛，可侵染100科超过1090种以上的植物，重要的寄主植物有花生、辣椒、烟草等，造成严重的经济损失。TSWV引起的的症状多样，随寄主和侵染时期不同而变化，主要表现为矮化、环斑、叶片或茎部的褐色至紫色的斑点、茎部顶端坏死，病害严重时会造成许多寄主的矮化，甚至死亡，严重影响到植物的经济价值。 目前对番茄斑萎病毒的研究在国际上深受重视，1989年TSWV病毒被欧洲及地中海植物保护组织(European and Mediterranean Plant Protection Organization, EPPO)列入A2类检疫性有害生物。20世纪80年代就制备了TSWV的多抗血清,并发展了琼脂双扩散、免疫电镜、间接ELISA等方法检测TSWV,对TSWV的检测和种类鉴定起了重要作用。随着分子生物学的发展及TSWV基因组序列的测定,基于核酸杂交和PCR的方法很快被用于TSWV的检测。1994年，Mumford首先发展了TSWV的RT-PCR检测方法,由于其简单、高灵敏度,被证实为TSWV检测的有效方法。 我国在番茄斑萎病毒的研究上处于刚起步的阶段。 2006年我国才将TSWV列入新公布的全国农业植物检疫性有害生物名单中；2009年，本课题组应用免疫试纸条和RT-PCR技术在云南莴苣上鉴定出该病毒，说明其已入侵云南但其在云南的分布尚未见详细的调查报道。因此，有必要通过适生性分析对TSWV在云南的可能分布区域进行预测，以便采取预防措施应对其入侵，减轻其危害。本研究从云南绿色产业所面临的实际问题出发，主要应用了RT-PCR法，对莴苣中发现的TSWV分离物进行系统的鉴定研究。另外，通过对得到的TSWV病毒基因组克隆的核苷酸和蛋白质序列的分析，可对该病毒不同地方的分离物间的分子差异和进化关系有所认识，为病毒的分类和鉴定提供重要的依据。并结合GIS对TSWV在云南地区的适生性做出风险评估,为阻止TSWV入侵提供简单有效的方法，使我们能够在其目标地区，建立有效的预警机制，保护生态环境，避免造成巨大的经济损失。
