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利用经改进的单引物扩增法(M-SPAT)对所获得的未知dsRNA条带进行克隆测序、序列分析及其功能预测,进而获取所得dsRNA的一系列相关信息。dsRNA新序列及dsRNA新病毒的发现及研究,为dsRNA病毒种类和数量的研究积累信息。本论文对报春花和某链格孢属真菌B中的dsRNA进行了序列研究和功能分析。
从杭州地区采集有黄边症状的栽培观赏性植物报春花,通过从叶组织中抽提dsRNA并进行1%琼脂糖电泳,检测出大小约230.bp的dsRNA条带。利用经修改的单引物扩增法(Modifie.Singl.Prim.Amplificatio.Technique,M-SPAT)获得两条dsRNA序列,dsR1和dsR2,大小分别为239.bp和234.bp,在Genbank数据库中的序列号分别为EU195326和EU195327。末端非编码区(Untranslate.Region.UIR)分析结果显示,RNA1与RNA2的5,端UTR高度保守,相似度为90.2%。RNA1与RNA2的3’端UTR各有一段3.bp和7.b.poly(A)结构(中间有个别其它碱基);在靠近各自ORF终止密码子处两者有共同的序列(5-GAAAUUUU-3)。dsR1的最大开放阅读框(ope.readin.frame,ORF)编码一个由723个氨基酸组成的蛋白,dsR2的最大ORF编码一个由673个氨基酸组成的蛋白,两者分子量大小分别为84 kDa和74 kDa。NCBI数据库中BLASTP程序搜索及相似序列比对结果显示,dsR1和dsR2推测编码的蛋白分别为某未知双分病毒科病毒成员的RNA聚合酶(RN.dependen.RN.polymerase,RdRp)和外壳蛋白(capsi.protein.CP)。另外,病毒粒子提取及电镜观察显示,病毒粒子为直径约3.nm的球形结构。从病毒粒子中分离病毒dsRNA,与直接从植物叶组织中提取的dsRNA同时电泳,结果显示两者大小基本一致。斑点杂交结果也表明dsR1和dsR2来源于病毒。进化树分析结果表明,报春花中发现的新病毒与双分病毒科病毒成员聚在一起。综上,报春花中分离的dsR1和dsR2为一新发现的双分病毒科病毒的基因组。
通过杭州一点红萝卜叶组织中内生真菌的分离实验,获得三株真菌,标记为A、B、C,分别从中提取dsRNA,并克隆测序,检测真菌中是否存在与萝卜中的dsRNA条带相似或相关的dsRNA。将三株真菌在PDB培养基中摇床培养后从菌体中提取dsRNA,发现真菌B中含有六条dsRNA条带。克隆测序得到三条序列,AltR1、AltR2和AltR3,Genbank登录号分别为FJ595830、FJ595831、FJ595832,大小分别为223.bp、136.bp和103.bp,与萝卜叶组织中提取的dsRNA已知序列无任何相似性。UTR分析显示,AltR1和AltR2的5,UTR相似度为64.8%,AltR2和AkR3的5UTR相似度为54.1%。AltR1和AltR2的3UTR相似度为64.8%,AltR2与AltR3的3UTR的相似度为58.6%,且AltR3的3UTR长度明显长于AltR1和AltR2。ORF分析显示,AkR1、AltR2和AltR3的最大ORF分别编码分子量为74 kDa、41 kDa和19 kDa蛋白,NCB.BLASTP搜索结果显示,AltR1、AltR2和AltR3的ORF编码的蛋白序列与dsRNA复制或包被功能无关,而可能与改变真菌信号传导途径相关。RT-PCR验证了所测序列与真菌B中提取的dsRNA序列的一致性。另外,真菌ITS序列分析及形态学研究表明,真菌B为链格孢属(Alternaria)真菌。
综上所述,我们在报春花中新发现了一种双分病毒科病毒并测定了基因组序列;初步鉴定了真菌B为链格孢属真菌,并确定了其所包含的三条dsRNA片段的序列信息。报春花中dsRNA新病毒的发现,为植物中dsRNA病毒的种类和数量的研究积累了一定的信息,同时,由于其在进化分析中表现出的特异性,也为以后植物与真菌中dsRNA病毒的进化关系研究提供了相关信息;真菌中三条dsRNA序列可能与改变真菌中信号转导途径相关的推测,则在预测dsRNA对真菌寄主发挥作用的机理方面提供了参考。