HpLV新疆分离物全基因组序列分析及其对啤酒花品质影响的初步研究

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目的:啤酒花(Humuluslupulus)是多年生藤本植物,是生产啤酒不可或缺的原料。新疆是我国啤酒花种植的主要基地,随着啤酒花种植年限的延长,病毒病害对啤酒花的产量和品质存在潜在的影响。啤酒花潜隐病毒(hoplatentvirus,HpLV)是啤酒花病毒病之一,绝大多数品种感染病毒后不表现明显的症状,侵染后对产量和品质的影响未见报道。因此开展HpLV全基因组序列测定和分析来明确其分子特性;同时汁液摩擦接种脱毒的‘于勒比特’苗,对SOD、POD和CAT三种保护酶和a-、β-酸进行测定,从而为该病害的防治提供一定的理论依据。  方法:从田间采集啤酒花样品,在温室摩擦接种昆诺阿藜(Chenopodiumquinoa),三次单斑分离纯化后,经RT-PCR检测获得HpLV新疆分离物HpLV-XJ;根据GenBank中HpLV(AB032469)设计特异性引物,通过RT-PCR分段扩增出目标片段,克隆到pGEM-T进行序列测定,利用DNAstar、DNAMAN5.2软件和NCBI的ConservedDomainsDatabase进行序列的拼接和分析,获得了HpLV-XJ基因组全长序列;对HpLV和PBS接种与未接种的‘于勒比特’脱毒苗,利用NBT光还原法、紫外分光光度法、愈创木酚氧化法分别对SOD、CAT和POD三种保护酶在18d内变化规律进行了研究;在啤酒花收获期采集果穗,利用紫外分光光度法对α-、β-酸进行了测定,分析HpLV对品质的影响。结果:HpLV-XJ的全基因组序列为8612个核苷酸(nt)(不包括polyA),含有6个开放阅读框(ORF),分别编码224kDa(ORF1)、25kDa(ORF2)、11kDa(ORF3)、7kDa(ORF4)、34kDa(ORF5)和12kDa(ORF6)蛋白。序列相似性分析表明,HpLV-XJ与HpLV(GenBank:AB032469)序列同源性达98.47%,六个开放阅读框的核苷酸序列同源性分别为98.3%、99.0%、97.6%、96.7%、99.5%和98.4%;氨基酸序列同源性分别为98.6%、98.7%、97.2%、95.0%、99.4%和98.1%。啤酒花在受HpLV-XJ侵染后,SOD前期表现缓慢下降趋势,后期上升的变化,但总体变化均低于PBS接种植株和空白对照。CAT活性在前期下降,低于空白对照;而后期则上升,高于空白对照,表现出先降后升的变化。POD在前期PBS接种植株和空白对照相比下降,而后上升并高于PBS接种植株和空白对照,呈先降后升的变化规律。a-、b-酸的含量比未接种植株下降了16.7%和13.3%。  结论:初步获得了HpLV新疆分离物HpLV-XJ的全基因组序列,基因组全长8612nt(不含PolyA),包含6个ORFs,与已报道的HpLV(AB032469)序列相似性达98.5%,存在一些碱基突变,其在ORF1中存在P-loop结构。初步明确了HpLV侵染后对POD、SOD和CAT活性存在一定的影响,使SOD活性降低,CAT和POD呈先降后升的变化规律。初步明确了HpLV侵染后可以降低啤酒花的a-、b-酸含量,对品质存在一定影响。
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