马铃薯卷叶病毒基因功能的研究进展

《利用诱捕策略获得抗PVY的PBS1基因的研究》篇一一、引言随着植物病毒病（Plant Viral Diseases，PVDs）的频繁发生，对植物生长和产量的影响日益严重。

其中，由马铃薯Y病毒（Potato Virus Y，PVY）引起的病害已成为全球范围内农业生产的重要威胁。

抗PVY基因的发现和利用对于植物抗病毒育种具有重要意义。

近年来，利用诱捕策略获得抗PVY的PBS1基因成为了研究热点。

本文将就这一策略的研究背景、目的及意义进行阐述。

二、研究背景及目的PBS1基因是一种在植物中广泛存在的抗病基因，具有抗多种病毒的能力。

然而，由于PVY病毒的变异性和适应性，传统的抗病基因筛选方法往往难以有效应对。

因此，研究一种新的、高效的抗PVY基因筛选方法显得尤为重要。

本研究旨在利用诱捕策略，从植物基因组中捕获抗PVY的PBS1基因，以期为植物抗病毒育种提供新的途径。

三、研究方法本研究采用诱捕策略，通过构建包含PVY病毒复制酶的DNA探针，对植物基因组进行大规模诱捕筛选。

具体步骤如下：1. 构建含有PVY病毒复制酶的DNA探针库。

2. 将探针库与植物基因组进行杂交，使探针与PBS1基因结合。

3. 通过PCR扩增、测序等手段，鉴定出与PVY病毒复制酶结合的PBS1基因。

4. 对获得的PBS1基因进行功能验证和表达分析。

四、实验结果通过上述方法，我们成功捕获了一系列抗PVY的PBS1基因。

实验结果显示：1. 在大规模诱捕筛选中，成功鉴定出多个与PVY病毒复制酶结合的PBS1基因。

2. 经过功能验证和表达分析，发现这些PBS1基因在抗PVY 方面具有显著效果。

3. 与传统筛选方法相比，诱捕策略具有更高的效率和准确性。

五、讨论本研究利用诱捕策略成功获得了抗PVY的PBS1基因，为植物抗病毒育种提供了新的途径。

与传统的筛选方法相比，诱捕策略具有以下优势：1. 高效性：诱捕策略可以同时对多个基因进行筛选，大大提高了筛选效率。

宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2023，64（11）：6-11基金项目：马铃薯育种专项（2019NYYZ01-2）、国家自然科学基金（32260504）、宁夏自然科学基金（2021AAC05015）、宁夏回族自治区农业科技自主创新专项科技创新引导项目（NKYG-22-02）。

作者简介：巩檑（1981—），男，宁夏石嘴山人，理学博士，副研究员，主要从事马铃薯分子育种相关研究。

收稿日期：2023-09-06习近平总书记指出，“中国人的饭碗必须牢牢地端在自己手里”。

马铃薯具有适应性广、高产潜力大、营养全面等多种优势，不仅是三大主粮作物之外的重要补充，而且因主食和加工产品产业开发前景十分广阔，将给我国粮食安全提供更多保障。

我国70%左右的马铃薯集中种植于资源条件有限的西北、西南等地区，作为当地重要的粮食作物、经济作物和饲料作物，为地区经济发展贡献重要力量，已成为重要的支柱产业。

国家统计数据显示，自2015年我国农业部启动马铃薯主粮化战略以来，全国种植面积稳定在475.8万hm 2左右，单产逐年上升，2019年平均单产为3804.7kg/hm 2（折合原粮）。

2022年，我国马铃薯制品进出口总额5.41亿美元，其中出口4.24亿美元。

马铃薯产业对巩固脱贫攻坚成果、促进乡村产业振兴、粮食安全战略保障国家经济安全等方面均具有重要意义。

近5年马铃薯基因组及重要性状基因研究进展巩檑宁夏农林科学院农业生物技术研究中心，宁夏银川750002摘要：马铃薯是保障我国粮食安全的重要补充。

高质量的参考基因组和重要性状形成基因是分子育种工作的两个核心要素。

相对于水稻、小麦、玉米等作物分子育种的迅猛发展，马铃薯还处于常规育种向分子育种的转型阶段，尤其需要构建高质量参考基因组，挖掘并充分利用重要性状调控基因在辅助育种中的作用。

简要总结了近5年上述两方面的国内外研究现状和重要成果，简要分析了我国马铃薯分子育种面临的瓶颈问题，以期为马铃薯遗传育种等研究提供参考。

烟草抗病毒基因工程研究烟草作为一种重要的经济作物，在全球范围内广泛种植。

然而，烟草病毒病是烟草生产中面临的重要问题，给烟农带来巨大经济损失。

传统抗病毒方法如化学防治和物理防治等存在诸多弊端，而烟草抗病毒基因工程作为一种新型的防控技术，具有高效、安全、环保等优势，近年来备受。

本文将介绍烟草抗病毒基因工程的基本概念、研究现状、研究方法及实验结果与分析，并展望未来发展趋势。

烟草抗病毒基因工程是通过基因克隆、表达和分析等技术，将外源抗病毒基因导入烟草，使其在体内表达出抗烟草病毒的蛋白质，从而提高烟草对病毒的抗性。

该技术可有效解决传统抗病毒方法存在的问题，为烟草生产带来新的防控策略。

自20世纪90年代以来，随着分子生物学技术的迅速发展，烟草抗病毒基因工程研究取得了一系列重要成果。

例如，植物抗病毒基因的克隆与功能分析、抗病毒基因的转化与表达、抗病毒基因工程品种的选育与应用等。

然而，在实际应用过程中，仍存在转化效率低、基因沉默现象严重等问题。

烟草抗病毒基因工程研究的主要方法包括基因克隆、表达、分析等。

基因克隆技术通过对植物抗病毒基因的筛选、克隆和鉴定，为抗病毒基因的表达提供基础。

在基因表达方面，采用农杆菌介导、基因枪轰击、微注射等转化方法，将抗病毒基因导入烟草细胞中，实现基因的高效表达。

同时，利用分子生物学技术如RT-PCR、Southern blot等，对转基因烟草进行分子水平上的检测与鉴定。

通过基因克隆、表达和分析等技术，研究人员已成功获得多个具有抗病毒活性的转基因烟草品种。

这些品种在田间试验中表现出良好的抗病毒效果，有效降低了病毒对烟草的侵染和危害。

研究人员还发现，导入的抗病毒基因在烟草中能够稳定遗传，为抗病毒烟草品种的大规模繁殖和推广奠定了基础。

然而，在实际应用过程中，仍存在转化效率低、基因沉默现象严重等问题。

为了解决这些问题，研究人员尝试通过优化转化条件、筛选高效转化方法、选用适当的启动子等方式，提高抗病毒基因的表达水平和转化效率。

马铃薯卷叶病毒实时荧光定量PCR检测技术研究作者：陈兆贵叶新友邢澍祺来源：《湖南农业科学》2018年第09期摘要：研究利用Primer Premier 5.0软件对 GenBank 数据库中已登录的马铃薯卷叶病毒全基因组序列进行比对，以管家基因Actin作为内参基因，以马铃薯卷叶病毒基因作为目的基因，设计特异性强的引物，采用相对定量法，建立马铃薯卷叶病毒的实时荧光定量检测体系，并利用建立的检测方法对不同马铃薯植株中的马铃薯卷叶病毒（PLRV）进行检测。

结果表明：建立的马铃薯卷叶病毒实时荧光定量PCR检测体系获得的Real-time PCR 扩增基线平整，指数扩增明显，斜率大，重复性好，变异系数小；马铃薯卷叶病毒cDNA被稀释104倍后依然能被检测出来，具有较好的灵敏度；此检测方法成功检测出患病植株中含有马铃薯卷叶病毒，并对其表达情况进行了相对定量。

该方法具有高效、特异性强以及能够定量检测等优点，为从分子生物学水平检测马铃薯卷叶病毒提供了一种新手段。

关键词：实时荧光定量PCR；马铃薯卷叶病毒；检测中图分类号：Q78； S435.32 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2018）09-0009-04Study on Real Time Fluorescence Quantitative PCR Detection Technology ofPotato Leaf Roll VirusCHEN Zhao-gui，YE Xin-you，XING shu-qi，HOU Hong-yin（School of Life Sciences， Huizhou University， Huizhou 516007， PRC）Abstract： Primer Premier 5.0 software was used to align the whole genome sequence of potato leaf roll virus in GenBank database. The housekeeper gene Actin was used as the internal reference gene and the potato leaf roll virus gene was used as the target gene. Designed primers with strong specificity， the real-time fluorescence quantitative detection system of potato leaf roll virus was established， and the PLRV in different potato plants was detected by the established detection method. The results showed that the real-time PCR amplification baseline obtained by the established fluorescence quantitative PCR detection system for potato leaf roll virus was flat， the exponential amplification was obvious， the slope was large， the repeatability was good， and the coefficient of variation was small. Potato leaf roll virus cDNA can be detected after being diluted for 104 times and has good sensitivity. Potato leaf roll virus was successfully detected in diseased plants by this method， and its expression was quantified. This method has the advantages of high efficiency，strong specificity and quantitative detection， and provides a new method for the detection of potato leaf roll virus from the molecular biological level.Key words： real time fluorescence quantitative PCR； potato leaf roll virus （PLRV）；detection馬铃薯卷叶病毒（PLRV）是马铃薯卷叶病毒属的一员，严重危害马铃薯生产，被归类为黄化病毒组（Luteovirus）。

文献综述烟草马铃薯Y病毒病抗病育种研究进展烟草马铃薯Y病毒病由马铃薯Y病毒(Potato Virus Y 简称PVY)引起，又称“脉带病","脉坏死病"等,在世界各烟区均有发生[1]，在我国也广泛存在。

1989~1991年间进行的16个省份的调查表明[2]：辽宁、黑龙江、山东、河南、陕西、安徽、广东、福建、湖南、云南、贵州和四川等12个省(区)均有发生,在山东、河南、辽宁和四川烟区为害较重。

到1996年度已扩大到15个省区,除以上省区外在河北和甘肃也有发生并且非常严重。

PVY除单独侵染外，常与TMV和CMV混合侵染。

1988年对山东10县（市）20个乡镇64个标样进行鉴定，PVY单独侵染的占23.4%。

在其他省PVY也呈上升趋势[2]。

PVY对烟草产、质影响较大，Sievert 指出[13]，病株每公顷产值减少11-80%，平均减少36%，产量减少7-81%，平均减少32%，等级指数降低36-62%，平均减少44%，病株叶片长宽减少。

在复合侵染中，Sievert用PVY和TMV均感病的白肋烟品种Burley37进行试验，结果表明[3]：受PVY和TMV复合侵染的Burley37的产量、产值、级指和作物指数，由PVY减少的比由TMV减少的更多，而混合侵染的减少得更多。

常规汁液试验结果表明[4]：用CMV和PVY接种于普通烟草，均不表现叶脉坏死症状。

只有CMV和PVY混合接种，才出现坏死症状。

该病已成为全国烟草主要病害之一，给烟叶生产造成了巨大损失。

由于马铃薯Y病毒寄主范围广，传播介体复杂，株系分化多，田间初侵染源尚不完全清楚，给烟草马铃薯Y病毒的防治带来了很大困难。

到目前为止，尚未有一种化学药剂对防治马铃薯Y病毒病有显著作用，对马铃薯Y病毒病的防治主要在防上，种植抗病品种是防治病害的有效措施之一。

因此，开展PVY抗性研究，摸清其抗性遗传规律，筛选出抗PVY烟草品种，对于防治马铃薯Y病毒病具有重要意义，同时也是目前烟草生产亟待解决的问题。

PVY研究进展胡新喜1,2，何长征1,2，熊兴耀1,2，刘明月1,2，宋勇1,2，聂先舟3（1.湖南农业大学园艺园林学院，长沙中国，410128；2. 湖南省马铃薯工程技术研究中心，长沙中国，410128；3.加拿大农业部马铃薯研究中心，加拿大，E3B4Z7）（1.College of Horticulture and Landscape，HNAU, Changsha,410128,China. 2. Hunan Potato Research Centre, Changsha,410128,China . 3.potato research centre of Agriculture and Agri-Food Canada ，Fredericton, NB, E3B4Z7,Canada）摘要：PVY是危害马铃薯的最重要病毒之一。

从PVY多样性、致病机理和植物抗PVY研究对有关PVY 的研究进行综述，并对今后的研究重点进行了展望。

关键词：PVY多样性Abstract: Potato virus Y (PVY) is one of viruses that are most widespread and economically destructive to cultivated potato. Researches on PVY diversity, pathogenic mechanism and plant resistance to Potato virus Y were summarized in this article. Researches that should be studied thoroughly were previewed.Key words: PVY ; Diversity; Pathogenicity ; Resistance马铃薯是世界主要作物之一。

马铃薯适应性强，产量高，不仅粮菜兼用，还是优良的加工原料，可加工成薯片、薯条、淀粉和酒精等多种产品，用途广泛、产业链长。

马铃薯三种主要病毒的ELISA和RT-PCR检测技术的研究马铃薯是世界上重要的食物作物之一，也是我国主要的经济作物之一。

然而，马铃薯生产中常常受到病毒的威胁。

病毒感染会导致马铃薯产量下降、品质降低甚至全面减产。

因此，准确快速地检测病毒感染对于指导马铃薯的种植和防控病害具有重要意义，可以提供科学依据、减少经济损失和保证农作物的质量安全。

马铃薯主要受到三种病毒的感染，分别是马铃薯病毒Y (Potato Virus Y, PVY)、马铃薯块茎坏死病毒 (PotatoVirus X, PVX)和马铃薯花叶病毒 (Potato Leafroll Virus, PLRV)。

传统的病毒检测方法包括生物学观察法、传统PCR等。

然而，这些方法存在耗时、复杂、低灵敏度等问题。

因此，研究人员对使用ELISA和RT-PCR等技术进行马铃薯病毒检测进行了深入研究。

ELISA法是一种高效的酶联免疫吸附法，利用抗原与特异抗体结合，通过比色反应检测样品中是否存在目标病毒。

ELISA方法具有高度敏感性和特异性，且结果易于观察和分析。

针对马铃薯病毒检测，研究人员首先制备了目标病毒的抗原，并将其与马铃薯样品中的病毒结合，然后添加酶标记的二抗，形成抗原-抗体-酶标记-底物复合物。

最后，通过添加酶底物，观察是否有颜色反应产生。

ELISA法不仅操作简便、检测速度快，而且可以批量检测多个样品。

但是，ELISA法的敏感性对样品前处理和样品质量要求较高。

与ELISA法相比，RT-PCR法可以在基因水平上对目标病毒进行检测。

RT-PCR法首先需要提取马铃薯样品中的总RNA，然后通过反转录将RNA转化为cDNA，再进行聚合酶链反应扩增。

PCR反应中使用特异引物，使得目标病毒的RNA序列扩增得到特异性产物，经过电泳分析可以确定是否存在目标病毒。

RT-PCR法具有快速、准确、高灵敏度和高特异性等优点，可以在较短的时间内对多个样品进行检测。

但是，RT-PCR法技术门槛较高，操作复杂，需要专业的实验室和设备。

第34卷第1期2021年1月农业研究与应用AGRICULTURAL RESEARCH AND APPLICATIONVol.34No.lJan.2021张莉娟，林垠孚，吴凤，等.马铃薯Y病毒属病毒的致病机理及植物抗性机制研究进展[J].农业研究与应用，2021,34(1):33-41.ZHANG LJ,LIN YF,WU F,et al.Research Progress on Pathogenesis of Potyvirus and Plant Resistance Mechanism[J].Agricultural Research and Application,2021,34(1):33-41.马铃薯Y病毒属病毒的致病机理及植物抗性机制研究进展张莉娟1,林垠孚彳，吴凤1,李今朝1,农耀京1I?广西壮族自治区亚热带作物研究所，广西南宁530001;2广西大学生命科学与技术学院，广西南宁530005)摘要：马铃薯Y病毒属病毒是世界范围内影响范围广、危害严重并造成重大经济损失的病毒属之一，侵染的物种主要有茄科、豆科、藜科等农作物和经济作物。

本研究综述了近年来关于马铃薯Y病毒属病毒的致病机理和植物对抗此类病毒的抗性机制，为更好的理解和防控马铃薯Y病毒属病毒提供理论参考。

关键词：马铃薯Y病毒属致病机理植物抗性中图分类号：Q93文献标识码：AResearch Progress on Pathogenesis of Potyvirus and PlantResistance MechanismZHANG Lijuan1,LIN Yinfu2,WU Feng1,LI Jinzhao1,NONG Yaojing1(〔Guangxi Subtropical Crops Research Institute,Nanning,Guangxi530001,China；2College of Life Science and Technology,Guangxi University,Nanning,Guangxi530005,China)Abstract：Potyvirus is one of the most widely distributed viruses in the world,causing se­rious damage and huge economic losses.The main species infected by Potyvirus areSolanaceae,Leguminosae and Chenopodiacea.This article reviews the pathogenesis of Po・tyvirus and the plant resistance mechanism to Potyvirus in recent years,so as to provide theo­retical reference for better understanding,prevention and control of Potyvirus.Key words:Potyvirus；pathogenesis；plant resistance作者简介：张莉娟(1992-),女，微生物学硕士，主要从事分子病毒研究，E-mail：15914523*********0收稿日期:2020-09-0934农业研究与应用马铃薯Y病毒属是迄今为止最大的植物RNA 病毒属，国际植物病毒分类委员会(ICTV)在2017年公布的数据显示，共发现160个马铃薯Y 病毒属种类病毒。

关于马铃薯病毒的研究摘要：马铃薯作为世界上最重要的农作物之一，科学界一直非常重视对它生活史的探究。

随着科学的不断发展，科学家们运用生物学方法、免疫学方法、核酸介导的分子生物以及各方法的综合应用，对常见的马铃薯致病病毒PLRV、PVA、PVS等进行了大量的研究。

虽然这三种病毒对马铃薯有不同的危害，传播方式也多样但是在研究中科学家得出的相关成果使人们找到了防止马铃薯病毒的方法。

并且通过外壳蛋白介导、复制酶基因介导、表达基因调控区等多种途径，获得抗PLRV等的转基因马铃薯栽种。

现在科学界对病毒的生活史、检测技术、复制与表达、传播机制又有了更清楚的认识，为有效地控制马铃薯病毒的发生和危害提供了更有效的理论依据。

关键词：马铃薯病毒种类防治一病毒简介马铃薯病毒病是马铃薯的主要病害，它们分布较广，易扩散，可因管理、气候地区而异。

可导致马铃薯种性下降，产量降低，品质不佳等。

本文主要针对以下几个病毒给予介绍，即卷叶病毒病(PLRV)、A病毒病(PVA)、S病毒病(PVS)。

1.卷叶病毒病(PLRV)病毒粒体球状，直径25纳米。

该病毒寄主范围主要是茄科植物，在马铃薯上引起卷叶症，病毒稀释限点10000倍，钝化温度70C，体外存活期12一24小时，ZC低温下存活4天。

此外TMV（烟草花叶病毒）也可侵染马铃薯[1]。

当年感染的初期症状是顶部叶片直立、黄化,小叶沿中脉向上卷曲,小叶基部常有紫红色边缘。

继发感染植株出苗后,下部叶片卷曲、僵直,逐渐革质化,边缘坏死,随后上部叶片也出现卷叶、褪绿,叶片背面变为紫红色,整个病株明显矮化、僵直、变黄，病株块茎切面有网状坏死[2]。

2.A病毒病(PVA)马铃薯A病毒(Potato virus A），简称PVA，在马铃薯上引起轻花叶或不显症。

病毒粒体线形，长730纳米。

其寄主范围较窄，仅侵染茄科少数植物。

病汁液稀释限点10倍，钝化温度44—52C，体外存活期12—18小时[2]。

A病毒分布广,PVA在马铃薯上的症状为轻微的花叶斑驳,有时伴有波状和皱缩,块茎无症状,与PVA复合侵染时形成严重的皱缩花叶,与PVY复合侵染, 则叶背可见脉坏死条纹及叶片轻微皱缩[1]。

内蒙古自治区马铃薯病毒病的检测内蒙古自治区地处中国北部，是一个重要的农业生产区。

马铃薯作为内蒙古的主要经济作物之一，在当地具有重要的地位。

近年来，马铃薯病毒病在内蒙古自治区的马铃薯种植中造成了严重的危害。

为了保障马铃薯的生产和质量，需要对马铃薯病毒病进行及时而准确的检测。

内蒙古自治区马铃薯病毒病主要包括马铃薯斑点花叶病毒、马铃薯卷叶病毒和马铃薯曲叶病毒等多种类型的病毒，它们会给马铃薯的生长和产量带来严重的损害。

进行马铃薯病毒病的检测至关重要。

一、马铃薯病毒病的检测方法目前，对于马铃薯病毒病的检测主要有田间调查和实验室检测两种方法。

田间调查是最为直观和简单的一种方法，通过观察马铃薯植株的生长状况和叶片的病症表现来初步判断是否感染了病毒。

田间调查存在一定的局限性，因为有些病毒感染后植株并不会表现出明显的病征，容易被忽略或误判。

实验室检测是一种更加准确和科学的方法，主要包括病毒抗体检测、聚合酶链式反应（PCR）检测和病毒分离鉴定等技术。

PCR技术是目前应用最广泛的一种检测方法，它能够对马铃薯植株中的病毒基因进行扩增和检测，具有高灵敏度和特异性。

病毒分离鉴定技术则是通过将感染的植株分离出病毒，并通过一系列的鉴定试验来确认病毒的类型和种类。

内蒙古自治区种植马铃薯的地区辽阔，由于地理位置和气候条件的差异，不同地区对马铃薯病毒病的检测情况也存在一定的差异。

一些先进的大规模种植基地和科研机构较为重视对病毒的检测工作，采用了PCR技术等先进手段进行检测，能够及时发现和控制病毒病的传播。

而一些偏远地区和小农户则由于技术设备和资金等方面的限制，对病毒病的检测工作较为薄弱，存在一定的滞后性。

当前，内蒙古自治区农业部门和科研机构正在加大对马铃薯病毒病检测技术的研究和推广力度，以提高相关工作人员的技术水平和检测手段的先进性，促进病毒病的早期发现和有效防控。

为了更好地保护内蒙古自治区马铃薯种植业的健康发展，有必要加强对马铃薯病毒病的检测工作。