卫星DNA沉默载体的改良及其改变矮牵牛叶色和花色的研究

利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)机制可以从基因组序列入手来进行植物基因功能研究, 这是一种反向遗传学方法. 本室曾成功利用中国番茄黄化曲叶病毒(TYLCCNV)的卫星DNA构建了基因沉默的载体. 本研究对该载体进行了改良, 在本氏烟上对Su基因的沉默测试表明, 改良后的载体与原载体诱导沉默的效率没有差别, 但是改良后的载体构建沉默克隆的过程得以简化. 进一步用改良后的沉默载体分别抑制矮牵牛内源基因Su和CHS基因的表达. 含Su基因的沉默载体接种矮牵牛大约2周后, 矮牵牛沿叶脉开始黄化; 含CHS基因的沉默载体接种矮牵牛约1个月后, 新开的牵牛花上出现花色的褪变, 并由单色花变成了杂色花.     

黄瓜花叶病毒RNA2复制酶基因中的243个碱基决定其在豆科植物上的致病性

黄瓜花叶病毒赤豆分离物（CMV-RB）和豌豆分离物（CMV-P1）是两个CMV分离物。前者侵染蚕豆、豌豆、豇豆和菜豆等植物产生局部坏死，后者使这4种豆科植物产生系统花叶。利用在豆科植物上与CMV-RB症状相似的CMV-Fny的全长侵染性克性，对两株系致病性差异的决定因子进行了研究。以CMV-P1 RNA2复制酶基因中包含甘氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸（GDD）保守区的243个碱基片段置换CMV-Fny RNA2全长侵染性克隆的相应区域，得到重组持粒FP，这一置换使CMV-Fny在4种豆科植物上的症状从局部坏死转变为系统侵染，说明这一片段对CMV在豆科植物上的致病性有重要影响。     

中国番茄黄化曲叶病毒DNAβ A-Rich区的功能鉴定

DNAβ是近年来在一些单组分双生病毒中发现的一类新型卫星DNA分子, DNAβ对于这些病毒诱导典型的病害症状是必需的. DNAβ上含有3个相对保守的区域: 共同区、βC1基因和A-Rich区(A含量 > 60%). 在对中国番茄黄化曲叶病毒Y10分离物(TYLCCNV-Y10)DNAβ βC1基因的功能突变研究的基础上, 对TYLCCNV-Y10 DNAβ上的A-Rich区进行了功能鉴定. 对TYLCCNV-Y10 DNAβ A-Rich区进行缺失突变后发现, A-Rich缺失突变体依然能够在植物中稳定复制和系统移动, 因此A-Rich区对于DNAβ的复制并不是必需的. 免疫捕获PCR检测发现, A-Rich缺失突变体能够包裹在TYLCCNV-Y10 DNA-A编码的外壳蛋白之中, 表明它并不能决定DNAβ的包裹, 但是A-Rich区的缺失使病毒症状减弱.     

与含卫星DNA的烟草曲茎病毒伴随的nanovirus类DNA分子鉴定

利用已报道的两种粉虱传双生病毒DNA1分子的全长特异性引物进行PCR扩增,在含有卫星DNAβ的烟草曲茎病毒(TbCSV)Y35和Y115分离物中扩增到一种单链环状DNA小分子(命名为DNA1),而在不含有卫星DNAβ的TbCSV Y1和Y121分离物中没有扩增到DNA1分子. 免疫捕获PCR表明DNA1分子包裹在双生病毒粒子中. Southern blot检测进一步证实仅在含卫星DNAβ的TbCSV Y35和Y115分离物中存在DNA1分子. 序列分析表明,Y35 和Y115 DNA1序列全长分别为1367和1368?nt,各有一个较保守的开放阅读框(ORF),编码类似nanovirus 的Rep蛋白. 两个DNA1分子与辅助病毒DNA-A序列无同源性. Y35和Y115 DNA1全长核苷酸序列同源性为92%,ORF编码的氨基酸同源性为96%,而与已报道的胜红蓟黄脉病毒和木尔坦棉花曲叶病毒的DNA1的核苷酸序列同源性为70%～79%,氨基酸序列同源性为87%～90%. 将DNA1与nanoviruses DNA比较后发现,两者有较远的亲缘关系.