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百合斑驳病毒(LMoV)、黄瓜花叶病毒(CMV)和百合隐症病毒(LSV)是百合中普遍发生的三种病毒，且这三种病毒多以复合侵染的形式出现，给百合种植业造成严重的经济损失。目前，关于百合病毒的研究还主要集中在病毒检测和病毒脱除上，而关于百合宿主对病毒侵染的生理响应及病毒侵染机制还知之甚少，关于病毒侵染程度与光合生理参数的相互关系等研究鲜有报道。本研究以东方百合索邦‘Sorbonne’为试材，通过RT-PCR和real-time PCR扩增建立百合主要病毒的分子检测体系;通过光合生理测定、透射电子显微镜观察、SDS-PAGE和Western Blot分析以及免疫胶体金标记定位等方法，系统研究病毒侵染对百合光合器官及生理特性的影响，进一步揭示病毒含量与光合生理参数的内在联系，旨在探明病毒侵染影响百合光合生理的机制，为百合病毒病的防治及抗病毒剂的研发提供理论依据。本研究主要内容包括： ⑴建立了以18S rRNA为内参照的特异性检测百合LMoV、CMV和LSV的四重RT-PCR体系以及SYBR GreenⅠ荧光定量PCR(real-time PCR)检测LMoV和CMV的方法。四重RT-PCR结果表明，52.5℃的退火温度、0.025U/μ L的TaqDNA聚合酶、0.6mmol/L的dNTP浓度、4mmol/L的Mg2+浓度、0.2μ mol/L的LMoV、CMV、LSV和18S rRNA引物浓度以及30 cycles等是四重PCR体系扩增的最佳条件。Real-time PCR检测结果表明，LMoV CP和CMV CP基因的扩增产物均为特异性单峰（其Tm值均在84℃左右），分别在7.14×104～7.14×108copies/μ L和4.02×105～4.02×109 copies/μL范围内具有良好的线性关系，相关系数r2分别为0.994和0.995。以上结果表明建立的体系和方法完全可以适用于百合主要病毒的分子检测及定量。 ⑵对LMoV影响百合光合生理的研究结果表明，感病叶片的LMoV外壳蛋白(CP) RNA相对含量与光合色素含量以及总酚和类黄酮浓度之间呈二次函数的关系。当LMoV CP RNA相对含量低于0.92×10-6时，LMoV侵染对光合色素含量无影响;当LMoV CP RNA相对含量从0.92×10-6增高至1.88×10-6时，LMoV侵染显著减小了叶绿素b的含量，而对其他光合色素含量无影响;当LMoV CP相对含量介于7.46×10-6至12.40×10-6时，LMoV侵染严重影响了光合色素含量，其中显著减小了叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)以及类胡萝卜素的含量。所有LMoV侵染的植株，总酚和类黄酮含量都显著高于健康植株，但当LMoV CP相对含量介于9.85×10-6至12.40×10-6时，总酚和类黄酮含量在感病植株中呈减小趋势。此外，所有LMoV感病植株中过氧化物酶(POD)活性都显著增大，而多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性只在部分感病植株中显著增大。根据以上结果，将LMoV CP RNA相对含量控制在0.92×10-6以下时，LMoV侵染不会影响百合的正常生长，还会促使百合抗病性增强。 ⑶对LMoV+CMV复合侵染影响百合光合生理的研究结果表明，与LMoV单一侵染（LMoV CP RNA相对含量为2.19×10-3）相比，LMoV+CMV复合侵染(LMoVCP RNA和CMV CP RNA相对含量分别为4.29×10-3和7.91×10-2)显著影响了百合生长和光合色素含量，明显破坏了叶绿体超微结构。其中，减小了百合株高、茎粗、叶长、叶宽;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、类胡萝卜素含量以及叶绿素a/b和叶绿素(a+b)/类胡萝卜素比率。以上结果充分证明，与LMoV单一侵染相比，LMoV+CMV复合侵染更加严重地减少了光合色素的合成、破坏了光合器官、加剧了病毒积累、从而抑制了百合生长。为了提高百合的产量和经济价值，生产者必须重视病毒侵染尤其多个病毒的复合侵染，必须采取一系列科学措施抑制百合病毒的传播和繁殖。 ⑷对病毒CP在百合叶绿体中积累的研究结果表明，无论LMoV、LSV或CMV单一侵染，还是LMoV+CMV和LMoV+LSV的复合侵染，病毒的CP都分别存在于感病叶片的叶绿体中，而且复合侵染的两种病毒CP也都同时存在于感病叶绿体中。对百合LMoV感病叶片超薄切片的免疫胶体金标记定位结果表明，LMoVCP分布在感病叶片细胞的细胞质和叶绿体中，而叶绿体的类囊体膜上分布着少量的CP。此外，发现在叶绿体膜外附近和叶绿体膜内的附近区域都存在着大量的LMoV CP，表明LMoV CP可能正在准备跨膜或者已经跨膜进入到了叶绿体中。免疫胶体金标记定位的实验结果进一步证实了LMoV的CP确实进入了叶绿体，从而影响叶绿体的正常功能。LMoV CP在叶绿体中的集聚是诱发百合花叶症状的主要原因之一。