基本信息
- 项目名称：
- 马铃薯卷叶病毒的RT-PCR检测和生物信息学分析
- 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：
- 本实验对陕西榆林疑似感染马铃薯卷叶病毒(Potato leaf roll virus , PLRV) 的病株毒源进行分子生物学鉴定,在分子水平上证实了陕西存在PLRV。然后以获得的目标基因序列为基础，应用生物信息学方法对其结构、特性和功能进行了分析预测。为进一步研究其结构功能、探索抗病途径奠定了基础。
- 详细介绍：
- 马铃薯卷叶病毒（Potato leafroll virus, PLRV）在全世界马铃薯种植区广泛发生，每年造成巨大的农林经济损失。本实验对陕西榆林疑似感染PLRV的马铃薯植株的总RNA进行分离提取，接着利用RT-PCR手段扩增了陕西PLRV•CP基因，然后进行测序，结果显示该CP基因的核苷酸序列和CP氨基酸序列与已报道的PLRV•CP高度同源，在分子水平上证实了陕西存在PLRV。然后以上述获得的PLRV•CP序列为基础，应用生物信息学方法对其结构、特性和功能进行了分析预测。为进一步研究其结构功能、探索抗病途径奠定了基础。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 1.探索植物RNA病毒的快速有效检测方法； 2.对植物病毒进行测定和生物信息学分析； 3.为防治病害提供新的思路和方法。
科学性、先进性及独特之处
- 1.对陕西榆林地区的马铃薯卷叶病毒进行了分子生物学鉴定，首次在分子水平上证实了陕西存在PLRV； 2.在科学研究中进行学科之间的交叉结合，应用多种生物信息学软件对PLRV•CP的蛋白质结构和功能进行分析预测，是用信息科学手段研究生物学现象的一种有益探索。
应用价值和现实意义
- 1.本实验在分子水平上证实了陕西存在PLRV； 2.本实验利用生物信息学方法对PLRV陕西分离物CP的结构和功能进行分析预测，为深入研究马铃薯卷叶病毒外壳蛋白的分子结构及其功能奠定了基础，在探索抗病途径的研究中有重要参考价值； 3.本研究对植物RNA病毒进行了快速检测，为防治植物病害蔓延提供了较好的思路和方法,以期为植物病害防治以及农业增效和农民增收奠定基础。
学术论文摘要
- 利用RT-PCR技术，对采自陕西榆林的疑似感染马铃薯卷叶病毒的病株进行RT-PCR检测，并应用DNAMAN等生物学软件和工具，对其进行生物信息学分析。结果表明：克隆得到的外壳蛋白（CP）基因大小为627 bp，含有1个ORF，编码208个氨基酸的多肽，与已报道的27个国内外PLRV•CP高度同源，确定疑似病株感染马铃薯卷叶病毒；蛋白序列分析显示无跨膜螺旋结构,不属分泌蛋白，是可溶的亲水性蛋白；二级结构主要为折叠和无规则卷曲，不含转角；三级结构保守区预测表明，该蛋白属于黄化病毒属外壳蛋白成员。
获奖情况
- 1.本研究项目先后得到“校级大学生创新实验计划”立项资助和“国家级大学生创新实验计划”立项资助，在项目的中期检查和结题评审中均获评优秀； 2.陕西马铃薯卷叶病病原的分子生物学鉴定[J]，西北农林科技大学学报（自然科学版），2010，38（5）：87—92，第一作者； 3.马铃薯卷叶病毒陕西分离物外壳蛋白的生物信息学分析[J],西北大学学报（自然科学版），2010，40（3）： 387—390，第一作者； 4.被学校教务处选定代表学校参加2010年9月在大连理工大学召开的“第三届全国大学生创新论坛”并在第五分会场作交流报告，参会论文《陕西马铃薯卷叶病毒的RT- PCR检测及生物信息学分析》被会议论文集收录。 5.获得学校第五届“挑战杯”大学生课外科技竞赛决赛一等奖。
鉴定结果
- 本作品的创新之处在于从分子水平上证实了陕西存在PLRV并对其进行了生物信息学分析，为深入探究马铃薯卷叶病毒的结构及功能奠定了基础，为马铃薯卷叶病害的防治提供了帮助。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 1.在植物病毒病鉴定中，许多传统的鉴定方法，如目测法、指示植物鉴别法、免疫学检测法等存在准确度不足或耗时费力或假阳性等问题。目前，采用分子生物学方法对病毒基因序列结构进行分析鉴定被认为是最为可靠的病毒鉴定方法。但未见到对陕西马铃薯卷叶病毒（PLRV，一种蚜传持久性病毒，危害很大）的分子生物学检测。 2. 关于对植物病毒CP的生物信息学分析，目前只见到对黄瓜花叶病毒CP进行生物信息分析的报道，尚未见到对PLRV•CP的蛋白质结构和功能进行分析预测的文献报道。
