一株侵染掌叶半夏的大豆花叶病毒的全基因组序列测定和vsiRNA特征分析

摘要：

[目的]探究侵染掌叶半夏(Pinellia pedatisecta)的大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)衍生的干扰小RNA(virus-derived small interfering RNA,vsiRNA)序列特征,为掌叶半夏抵御病毒的作用机制研究提供参考.[方法]以一株来自广西的具有典型病毒病症状的掌叶半夏为材料,取其褪绿斑驳的叶片采用TRIzol法提取总RNA,并进行小RNA深度测序(Small RNA Deep Sequencing);利用快速扩增cDNA末端(Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE)和分段克隆技术获得病毒的全长基因组序列,利用MEGA 7.0将其与有代表性的病毒序列构建系统发育进化树并分析亲缘关系;以克隆测序获得的基因组序列作为参考进行vsiRNA特征分析.[结果]小RNA深度测序共获得4851249条高质量的读段(reads),长度为21、22和24 nt的reads具有较高的丰度,占比分别为33.4％、13.7％和11.3％.该病毒分离物的基因组全长为9735 nt,编码3105个氨基酸,其基因组全序列与SMV HZ1分离物核苷酸序列相似性为86.93％,暂命名为SMV NN;系统发育进化树显示,SMV NN与分离自半夏的SMV HZ1分离物的亲缘关系最近.将vsiRNA定位到克隆测序后获得的SMV NN的基因组上,分析该病毒的vsiRNA特征,结果发现长度为21和22 nt的vsiRNA具有较高的丰度,病毒全基因组的正链和负链均能被vsiRNA覆盖,且分别在HC-Pro和P3蛋白编码区具有最强热点.[结论]掌叶半夏主要通过dicer样核糖核酸酶4(dicer-like ribonuclease 4,DCL4)和Argonaute蛋白1(Argo-naute1,AGO1)对SMV的HC-Pro和P3蛋白编码区进行剪切,主要产生长度为21和22 nt的vsiRNA,从而抑制SMV在植株体内的复制.

关键词：掌叶半夏;病毒基因组;大豆花叶病毒;小RNA深度测序;vsiRNA

所属期刊栏目：52

分类号：S432(病虫害及其防治)

资助基金：广西创新驱动发展专项;广西中烟科技项目

在线出版日期：2022-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3392-3399