大麦黄条点花叶病毒的分布及其分离物的遗传多样性

[目的]明确大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据.[方法]2008-2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等7个省66个县/市/区田间,采集了864份疑似病毒病症状的植物样品.提取样品总RNA,利用一步法三重RT-PCR技术检测样品中的BYSMV、水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streakeddwarfvirus,RBSDV)和北方禾谷花叶病毒(Northern cereal mosaic virus,NCMV).利用RT-PCR扩增获得BYSMV的L和N基因片段,克隆并测定核苷酸序列,应用MEGA、DnaSP和PAML等软件分析BYSMV分离物的系统进化和遗传多样性特征.[结果]从48个县/市/区采集的336份样品中检测到BYSMV,检出率为38.89％,该病毒主要分布于陕西、河北、山西和山东,另外,河南及安徽北部亦有分布,江苏徐州和邳州仅局部发生.基于BYSMV的L、N基因序列构建的系统发育树均可将分离物划分为2个亚组,亚组Ⅰ中的分离物其来源涉及全部7个省份,而亚组Ⅱ中的分离物仅来自陕西和山西2个省,基于L基因序列系统发育分析表明亚组Ⅱ分离物与伊朗的分离物亲缘关系较近,BYSMV的遗传分化与分离物的地理来源相关,而与寄主植物、发生时间无明显相关性.运用RDP程序包的7个软件进行基因重组分析显示没有支持重组的证据.选择压力分析显示,亚组内和亚组间的ω (dN/dS)值(0.02-0.19)远小于1,表明群体正承受净化选择.L和N基因的单倍型多样性(Hd)值(0.90909和0.99524)均大于0.5、核苷酸多样性(π)值(0.01324和0.01224)均高于0.005,表明中国BYSMV群体遗传多样性丰富.基于L和N基因片段的遗传分化研究显示,东部和西部群体的遗传分化系数(FST)值(0.32201和0.37326)均大于0.25,且统计检验差异显著,表明东部和西部的BYSMV群体严重分化;基因流(Nm)值(0.53和0.42)均小于1,说明有限的基因流是促使群体发生遗传分化的主要原因.[结论]BYSMV在中国北方小麦主产区分布广泛,河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等地均有不同程度的发生.BYSMV群体具有丰富的遗传多样性,且东部和西部群体之间存在严重的遗传分化.