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双生病毒(双生病毒科)植物病毒中具有孪生颗粒形态的单链环状DNA病毒,已在多个国家和地区的多种重要经济作物上造成毁灭性危害。根据双生病毒基因组结构、介体种类、寄主范围的不同将双生病毒科划分为四个属,其中菜豆金色花叶病毒属是种类最多、分布最广、危害最为严重的一个属,在自然条件下一般通过烟粉虱(Bemisia tabaci)以持久性方式传播,侵染双子叶植物。多数菜豆金色花叶病毒属病毒为双组份基因组,即DNA-A和DNA-B。而有些为单组份病毒,其基因组结构相当于双组份病毒的DNA-A。多数旧世界的单组份双生病毒还伴随有单链DNA卫星分子为betasatellites(DNA-β),DNA-β不能自主复制。需依赖丁辅助病毒编码的蛋白进行复制和系统运输,并且多数DNA-β与症状诱导相关。很多双生病毒／DNA-β复合物中还伴随有第三类病毒组分,即alphasatellite(DNA1),DNA1不能单独侵染植物,必须依赖于辅助病毒进行包裹、移动和系统侵染,对病毒的致病性几乎没有影响。在中国,越来越多的菜豆金色花叶病毒被鉴定。
有效的疾病控制策略需要对双生病毒的感染作出准确和精确地诊断,单由症状的观察不能对感染的双生病毒作出可靠的诊断,因为更多存在的是两个或两个以上病毒的混合侵染。分子诊断提供了一个具体的病毒病原鉴定的可靠工具。本文对侵染夜香牛及甘薯的双生病毒进行了分子鉴定。
夜香牛(Vernonia cinerea)样品采自福建省,病株表现为黄脉症状。利用双生病毒的简并引物PA／PB扩增到约500 bp的片段,片段克隆测序结果显示为双生病毒DNA-A的非编码区和外壳蛋白基因的部分区域。根据此500bp片段设计引物扩增病毒全长基因组序列,得到一条2.7kb的片段,通过在Genebank中进行BLAST同源性检索发现,它与分离自印度的夜香牛黄脉病毒(VeYVV)相似性最高,达78.9％。与之前的报道相一致,伴随有VeYVV的还有DNA-β和DNA1卫星分子,前者显示与夜香牛黄脉病毒伴随的DNA-β分子(VeYVB)有52.1％的同源性,后者显示与棉花无症病毒伴随的DNA1分子(GMusSLA)相似性最高为70.7％。鉴于双生病毒的分类命名规则,我们将此命名为福建夜香牛黄脉病毒(Vernoniayellow vein Fujian virus,VeYVFjV)。
甘薯曲叶病毒(Sweet potato leaf curl virus,SPLCV)可在甘薯上引起毁灭性的危害,已经在包括美洲、亚洲、非洲以及欧洲的大陆上鉴定了很多种甘薯曲叶病毒及其相关双生病毒。同样在中国,甘薯曲叶病毒引起的曲叶病的危害性也得到了广泛的注意。甘薯曲叶病毒感染植物后主要引起曲叶、褪绿、黄色斑驳等症状。为了明确存在中国的甘薯曲叶病毒的株系,本研究采用分子生物学的诊断方法对从江苏和云南两省采来带有类似双生病毒症状的锐叶牵牛进行了鉴定。使用通用引物PA／PB获得了500 bp长的DNA片段,然后进行克隆和测序。测序结果可知,两个样品的500 bp长的DNA片段与甘薯曲叶病毒的序列同源性大于89％,按照双生病毒分类的标准,这两个病毒是甘薯曲叶病毒的两个分离物,分别命名为甘薯曲叶病毒江苏分离物JS1(SPL,CV-JS1)和甘薯曲叶病毒云南分离物Y338(SPLCV-Y338),SPLCV-JS1和SPLCV-Y338的全长分别为2827 nt和2801 nt,基因组结构与单组份双生病毒基因组结构类似,多聚序列分析发现SPLCV-JS1和SPLCV-LJS归为一类,SPLCV-Y338和SPLCV-CN归为一类。