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甜菜夜蛾(SpodopteraexiguaHübner)对我国农作物的危害严重,甜菜夜蛾核型多角体病毒(Spodoptera exigua multiple nucleopolyhedrovirus,SeMNPV)作为一种对生态环境和人、畜无害并且可以有效防治甜菜夜蛾的病原微生物,在甜菜夜蛾的生物防治中发挥着巨大的作用.SeMNPV新毒株的不断分离,为甜菜夜蛾的生物防治提供了新的材料.对SeMNPV在基因组水平上进行鉴定,为研究基因与生物学特性之间的关系、病毒的多样性以及病毒与宿主之间的关系具有重要的作用.
本文对本实验室分离的甜菜夜蛾核型多角体病毒新毒株(SeMNPV-QD)进行了基因组测序分析,将其与甜菜夜蛾核型多角体病毒美国株(SeMNPV-US1)进行离体连续传代培养,并对SeMNPV-QD与SeMNPV-US1各代病毒的滴度、感染率、多角体产量以及对甜菜夜蛾幼虫的毒力等生物学特性进行测定.结果如下:
1.一种新的SeMNPV的基因组学分析
SeMNPV-QD基因组全长128,525bp,G+C含量为37.41%,有4个同源重复区(homologous repeat sequences,hrs),编码50个氨基酸及以上的开放读码框(Open reading frames,ORF)共127个,编码区占整个基因组的87.53%.
对SeMNPV-QD与其他杆状病毒的核心基因进行系统发育树的建立,结果表明:SeMNPV-QD属于α杆状病毒属,groupⅡ.与SeMNPV-US1、斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ(SpodopteralituranucleopolyhedrovirusⅡ,SpliNPV-Ⅱ)、草地贪夜蛾核型多角体病毒(S. frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus,SfMNPV)、黄地老虎核型多角体病毒(Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus,AgseNPV)、黄地老虎核型多角体病毒B(AgseNPV-B)、小地老虎核型多角体病毒(A.ipsilon multiple nucleopolyhedrovirus, AgipNPV)具有较近的同源关系.
通过对SeMNPV-QD基因组与相近种(SeMNPV-US1、SfMNPV、SpliNPV-Ⅱ、AgseNPV、AgipNPV)以及α杆状病毒属中的模式种苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)进行基因排列顺序、内容相似性的对比,结果表明:SeMNPV-QD与SeMNPV-US1、SfMNPV、SpliNPV-Ⅱ、AgseNPV、AgipNPV的基因对等图呈现较好的共线性,而与AcMNPV的基因对等图呈现分散型.
对SeMNPV-QD与其他相近种进行lef-8、lef-9、polh以及polh/lef-8/lef-9连接片段的核苷酸遗传距离计算,结果表明:SeMNPV-QD与SeMNPV-US1、SfMNPV、SpliNPV-Ⅱ、AgseNPV、AgipNPV的核苷酸遗传距离均大于0.05,证明SeMNPV-QD是一种新的核型多角体病毒,已提交国际病毒分类委员会(ICTV)进行命名.
将SeMNPV-QD与已测序的SeMNPV分离株进行比较,通过对比发现,me53基因到ac17基因之间为主要的变异区域.进一步将SeMNPV-QD与SeMNPV-US1进行比较,发现二者基因组的相似度为45.8%,SeMNPV-QD的基因组比SeMNPV-US1少7,086bp,G+C含量少6.4%,ORF数量少12个,hrs数量少2个,SeMNPV-QD基因组中的特有基因有4个,SeMNPV-US1基因组中的特有基因有17个.
2.SeMNPV离体连续传代后的生物学特性分析
将SeMNPV-QD与SeMNPV-US1在对病毒敏感的甜菜夜蛾胚胎细胞系Se-3中进行连续传代培养25代后,测定两种病毒各子代病毒的滴度、感染率、多角体产量以及毒力.结果如下:
SeMNPV-QD的滴度由第1代的2.2×108pfu/mL到第25代的5.3×106pfu/mL,降低了41.5倍;SeMNPV-US1的滴度由第1代2.3×108pfu/mL到第25代6.9×106pfu/mL,降低了33.3倍.SeMNPV-QD对细胞的感染率由第1代的92.34%到第25代的57.55%,降低了1.60倍;SeMNPV-US1的感染率由第1代93.65%到第25代的67.09%,降低了1.39倍.SeMNPV-QD的多角体产量由第1代的23.97PIBs/cell到第25代的8.48PIBs/cell,降低了2.83倍;SeMNPV-US1的多角体产量由第1代的24.10PIBs/cell到第25代的9.47PIBs/cell,降低了2.54倍.SeMNPV-QD第1代的LC50为1.56×105PIBs/mL到第25代的LC50为4.51×105PIBs/mL,毒力降低了2.89倍;SeMNPV-US1第1代的LC50为1.64×105PIBs/mL到第25代的LC50为5.89×105PIBs/mL,毒力降低了3.77倍.
在离体连续传代的过程中,SeMNPV-QD与SeMNPV-US1两种病毒的滴度、感染率、多角体产量以及对毒力等生物学指标随着代数的增加而降低,存在"传代效应"现象.
本文对本实验室分离的甜菜夜蛾核型多角体病毒新毒株(SeMNPV-QD)进行了基因组测序分析,将其与甜菜夜蛾核型多角体病毒美国株(SeMNPV-US1)进行离体连续传代培养,并对SeMNPV-QD与SeMNPV-US1各代病毒的滴度、感染率、多角体产量以及对甜菜夜蛾幼虫的毒力等生物学特性进行测定.结果如下:
1.一种新的SeMNPV的基因组学分析
SeMNPV-QD基因组全长128,525bp,G+C含量为37.41%,有4个同源重复区(homologous repeat sequences,hrs),编码50个氨基酸及以上的开放读码框(Open reading frames,ORF)共127个,编码区占整个基因组的87.53%.
对SeMNPV-QD与其他杆状病毒的核心基因进行系统发育树的建立,结果表明:SeMNPV-QD属于α杆状病毒属,groupⅡ.与SeMNPV-US1、斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ(SpodopteralituranucleopolyhedrovirusⅡ,SpliNPV-Ⅱ)、草地贪夜蛾核型多角体病毒(S. frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus,SfMNPV)、黄地老虎核型多角体病毒(Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus,AgseNPV)、黄地老虎核型多角体病毒B(AgseNPV-B)、小地老虎核型多角体病毒(A.ipsilon multiple nucleopolyhedrovirus, AgipNPV)具有较近的同源关系.
通过对SeMNPV-QD基因组与相近种(SeMNPV-US1、SfMNPV、SpliNPV-Ⅱ、AgseNPV、AgipNPV)以及α杆状病毒属中的模式种苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)进行基因排列顺序、内容相似性的对比,结果表明:SeMNPV-QD与SeMNPV-US1、SfMNPV、SpliNPV-Ⅱ、AgseNPV、AgipNPV的基因对等图呈现较好的共线性,而与AcMNPV的基因对等图呈现分散型.
对SeMNPV-QD与其他相近种进行lef-8、lef-9、polh以及polh/lef-8/lef-9连接片段的核苷酸遗传距离计算,结果表明:SeMNPV-QD与SeMNPV-US1、SfMNPV、SpliNPV-Ⅱ、AgseNPV、AgipNPV的核苷酸遗传距离均大于0.05,证明SeMNPV-QD是一种新的核型多角体病毒,已提交国际病毒分类委员会(ICTV)进行命名.
将SeMNPV-QD与已测序的SeMNPV分离株进行比较,通过对比发现,me53基因到ac17基因之间为主要的变异区域.进一步将SeMNPV-QD与SeMNPV-US1进行比较,发现二者基因组的相似度为45.8%,SeMNPV-QD的基因组比SeMNPV-US1少7,086bp,G+C含量少6.4%,ORF数量少12个,hrs数量少2个,SeMNPV-QD基因组中的特有基因有4个,SeMNPV-US1基因组中的特有基因有17个.
2.SeMNPV离体连续传代后的生物学特性分析
将SeMNPV-QD与SeMNPV-US1在对病毒敏感的甜菜夜蛾胚胎细胞系Se-3中进行连续传代培养25代后,测定两种病毒各子代病毒的滴度、感染率、多角体产量以及毒力.结果如下:
SeMNPV-QD的滴度由第1代的2.2×108pfu/mL到第25代的5.3×106pfu/mL,降低了41.5倍;SeMNPV-US1的滴度由第1代2.3×108pfu/mL到第25代6.9×106pfu/mL,降低了33.3倍.SeMNPV-QD对细胞的感染率由第1代的92.34%到第25代的57.55%,降低了1.60倍;SeMNPV-US1的感染率由第1代93.65%到第25代的67.09%,降低了1.39倍.SeMNPV-QD的多角体产量由第1代的23.97PIBs/cell到第25代的8.48PIBs/cell,降低了2.83倍;SeMNPV-US1的多角体产量由第1代的24.10PIBs/cell到第25代的9.47PIBs/cell,降低了2.54倍.SeMNPV-QD第1代的LC50为1.56×105PIBs/mL到第25代的LC50为4.51×105PIBs/mL,毒力降低了2.89倍;SeMNPV-US1第1代的LC50为1.64×105PIBs/mL到第25代的LC50为5.89×105PIBs/mL,毒力降低了3.77倍.
在离体连续传代的过程中,SeMNPV-QD与SeMNPV-US1两种病毒的滴度、感染率、多角体产量以及对毒力等生物学指标随着代数的增加而降低,存在"传代效应"现象.