PVYNTN-NW榆林分离物的全基因组序列测定与分析

【目的】马铃薯 Y 病毒（Potato virus Y，PVY）是马铃薯病毒科（Potyviridae）马铃薯 Y 病毒属（Potyvirus）代表成员，是马铃薯和烟草生产中分布最为广泛并造成严重经济损失的病毒之一。研究旨在揭示 PVY 榆林分离物ShX14的全基因组特征，并准确判断其株系分子类型。【方法】根据已经报道的 PVY 不同基因保守区设计11对简并引物，采用片段重叠法从感染 PVY 的马铃薯病叶中扩增、克隆获得榆林分离物 ShX14的全长序列，并对其序列特征、重组位点、系统发育关系等进行分析。同时，应用系统发育与性状关联分析（phylogeny-trait association analysis）评估 PVY 分离物与株系的关联性。【结果】测序获得的 ShX14分离物核苷酸序列全长为9724 nt（不含3′端的多聚腺苷酸尾）。该病毒基因组含有一个9186 nt 的开放阅读框，编码3061个氨基酸的多聚蛋白（polyprotein）。在 P3顺反子中+2相位上也发现由移码（reading frame shift）产生的 PIPO 蛋白。全基因组序列比较分析显示，ShX14分离物与 HN2、SYR-NB-16分离物（PVYNTN-NW株系 SYR-I 型）的核苷酸、氨基酸序列的一致性分别为98%—99%和98%—100%。该分离物的 P1、HC-Pro/P3和 CP 基因的5′端均检测到显著的重组信号，重组位点分别位于2318、5674和8385 nt，与 PVYNTN-NW株系（SYR-I 型）的重组位点相似。系统发育分析结果显示该分离物与 HN2、SYR-NB-16分离物相聚成簇，表明其在系统发育关系上，与 PVYNTN-NW株系（SYR-I 型）的亲缘关系最近。系统发育分析与性状关联分析结果显示该分离物与 PVYNTN-NW 株系（SYR-I 型）的关联系数（association index, AI）、简约分值（parsimony score, PS）和最大单系分支（maximum monophyletic clade, MC）3个统计检验均显著，表明其与 PVYNTN-NW株系（SYR-I 型）存在显著的关联性。同时，应用多重 RT-PCR 成功扩增出约为1000、600和400 bp 的3个特异性片段，与 PVYNTN-NW株系（SYR-I 型）的特异条带大小相一致。这些结果也进一步确定该分离物属于 PVYNTN-NW株系（SYR-I 型）。【结论】ShX14分离物为 N×O 重组分离物，属于 PVYNTN-NW株系（SYR-I 型），为后续深入开展该分离物的生物学等研究奠定了基础。