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影响大豆生产的病毒病害及防治策略

2016-03-15郑金双华智杰张国君李明媛

河北科技师范学院学报 2016年2期
关键词:花叶病毒株系侵染

王 宇,张 锴,郑金双,华智杰,张国君,李明媛,郑 倩

(河北科技师范学院,河北 秦皇岛, 066600)

影响大豆生产的病毒病害及防治策略

王 宇,张 锴,郑金双,华智杰,张国君,李明媛,郑 倩

(河北科技师范学院,河北 秦皇岛, 066600)

从影响国内外大豆生产的病毒病害的发生、鉴定及检测、抗病机理等方面综述了大豆病毒病害的特点,提出了大豆生产上防治病毒病害的方法。

大豆;病毒;防治策略

1 大豆病毒病害的发生

1.1 国内大豆病毒病的发生

广东省新推广大豆品种上共发现病害12种。主要为真菌病害,病毒病害只有1种,病源为大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)[1]。SMV引起的主要症状是植株矮化,茎部顶芽及叶片皱缩卷曲,叶片暗绿色。梅州个别发病严重区域发病率可达80%。没有发现抗病品种。

淮北地区大豆常见病毒病害以花叶病毒病为主,一般发病时可造成20%~30%的产量损失,严重流行的年份,可造成绝产[2]。

花叶病毒病是辽西地区大豆产区发生普遍而且严重危害的3种病害之一[3]。近两年对辽西地区SMV发病情况的考察发现,购于种子公司的抗病品种发病极少或不发病;凡是农民自留种子而且不拌药的地块,轻的发病约10%,重的达到45%。通过对该地区SMV引发的症状和发病规律提出防治SMV的主要措施,即推广抗性品种及防治蚜虫对SMV的传播。

对豫南地区和齐齐哈尔市SMV病害调查,提出SMV每年都会给该地区大豆生产造成损失,通过推广抗性品种及防治蚜虫等措施是现阶段防治SMV的主要手段[4,5]。

1.2 国外大豆病毒病害的发生

在巴西,发现了菜豆坏死花叶病毒(BeanNecroticMosaicVirus,BeNMV)[6]、大豆褪绿斑点病毒(SoybeanChloroticSpotVirus)[7]和豇豆严重花叶病毒(CowpeaSevereMosaicVirus)[8]。菜豆坏死花叶病毒(BeNMV)可以依靠牧草虫进行循环式持续传播途径。在美国发现了紫花苜蓿花叶病毒(alfalfa mosaic virus,AMV)、黄瓜花叶病毒(Cucumbermosaicvirus,CMV)和大豆叶脉相关病毒(Soybeanveinnecrosis-associatedvirus,SVNaV)和大豆帕特曼病毒(SPuV)。在美国中西部地区,紫花苜蓿花叶病毒(AMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)已经通过蚜虫在鹰嘴豆上进行了广泛的传播。农田周围感染病毒的植物也可能成为大豆上病毒的初始侵染源。Mueller 等[9]鉴定了AMV和CMV潜在寄主,以及鹰嘴豆的病害发生状况。而大豆叶脉相关病毒(SVNaV)是在美国大豆田中新分离出来的一种蕃茄斑萎病毒种类[10]。

在印度大豆品种MACS-13上发现了一种花叶病害,症状是叶脉透明,皱褶以及色素分布不均匀,叶片变形,卷曲,发育迟缓。此病毒在豆科寄主范围较窄。可以通过汁液,种子(8%)和蚜虫进行传毒,在室温存活96 h,稀释限点为10-4~10-5,致死温度为65~70 ℃。纯化后的病毒粒子为杆状,长750~769 nm,宽15~17 nm。进一步研究发现,此病毒属于马铃薯Y病毒属[11]。而在大豆品种DS-228上也观察到叶脉清晰,花叶,皱缩,卷曲等症状。经过寄主鉴定发现寄主范围较小。在藜属上可以产生褪绿斑点。此病毒可以通过4种蚜虫进行传播,在室温存活84 h,稀释限点为10-3~10-4,灭活温度为60~65 ℃。经过病毒纯化发现为线杆状,长741~755 nm,宽为13~16 nm。结果证实也属于马铃薯Y病毒属[12]。印度一直致力于研究侵染大豆的病害类型以及危害程度[13]。

为了研究伊朗北部地区CMV亚组I和亚组II的分布,Hosseinzadeh H等[14]于2009年和2010年在12个城市、10个寄主上收集了935个类似感病样品。275个样品经过ELISA检测为阳性。随后进行单克隆抗体检测,发现198个为亚组I,98个为亚组II,45个为复合侵染。这是伊朗首次在大豆、豌豆和茄子上发现CMV亚组I和亚组II的报道。

大翼豆作为牧草引进到台湾,目前已遍布全岛。最近,在其叶片发生花叶和叶片变形等病毒类似症状,经过病毒提取发现此种病毒为锯齿状,750×12 nm,可以摩擦侵染奎藜籽,并且接种4~5 d后可以观察到斑点。经过PAGE胶蛋白电泳发现CP蛋白分子量大概为33 kDa。根据马铃薯Y病毒属和香石竹潜病毒组设计引物扩增病毒序列,经过BLAST分析,与西番莲Y病毒属高度同源,此研究是首次报道了在台湾西番莲病毒属侵染牧草[15]。

自1990年以来,双粒病毒组在热带,亚热带和温带地区已经呈爆发趋势。研究了菜豆金色花叶病毒(Beangoldenmosaicvirus,BGMV),大豆水疱花叶病毒(Soybeanblistermosaicvirus,SbBMV)和番茄黄斑病毒(Tomatoyellowspotvirus,ToYSV)的分子杂交技术。探讨这3种病毒在阿根廷大豆和菜豆田内的发病率。BGMV在菜豆田内发病最高,随后是大豆田内的SbBMV[16]。

为了监测乌克兰国内大豆生产城市的主要病害,对大豆主要生产区内的病害情况进行了免疫电镜和ELISA,结果发现,SMV和菜豆黄花叶病毒(BeanYellowMosaicVirus,BYMV)为危害大豆的主要病害[17]。

2 病毒病害的鉴定及检测

2.1 大豆花叶病毒分离物的鉴定

G1~G7为美国过去30年收集的病毒株系,为了研究最新动态,在11个州又采集了35个样品。在鉴别寄主接种发现,所有的株系都不侵染L78-379(Rsv1),19个侵染L29(Rsv3),15个分离物接种PI88788 (Rsv4)品种,有14个表现症状,然而只有1种分离物可以侵染V94-5152(Rsv4)。对侵染Rsv4型大豆品种的原始分离物和侵染之后的分离物P3基因进行测序,结果发现侵染PI88788 (Rsv4) 的分离物不涉及氨基酸变化。而侵染V94-5152(Rsv4)则涉及到2个氨基酸变化:Q1033K和G1054R。随后将SMV-N进行定点突变以研究这2个位点的功能,发现所有的SMV-N P3突变体都可以侵染RSV4基因型大豆。说明这2个位点对克服SMV-N不能侵染RSV4基因型大豆是一个突破[18]。菜豆坏死花叶病毒(BeNMV)可以依靠牧草虫进行循环式持续传播途径,分别在生物学、血清学、分子水平进行了研究,并发现BeNMV是蕃茄斑萎病毒属的新成员,BeNMV可以天然侵染菜豆。根据这些结果,可以将BeNMV和大豆叶脉相关病毒(SVNaV)归为蕃茄斑萎病毒属的一个进化谱系。蕃茄斑萎病毒属传统的2个分支(美国和欧亚分支)就要再增添另外1个分支,即BeNMV和SVNaV分支。这个变化的原因可能是因为蕃茄斑萎病毒属天然寄主的数量较多造成的。大豆褪退绿斑点病毒为菜豆金色花叶病毒属新发现的病毒类型,为DNA病毒,含有DNA-A和DNA-B基因组,其中DNA-A具有3种变异形式,DNA-B同源性较高。这种在巴西新发现的病毒在大豆上为害较轻,但是在菜豆上症状较为严重。在巴西东北部,豇豆是一种重要的经济作物,可以被20多种病毒侵染,豇豆严重花叶病毒(CowpeaSevereMosaicVirus,CPSMV)则是病原物之一。已鉴定的CPSMV分离物有CPSMV-CE/CPSMV-AL/CPSMV-PE/CPSMV-PR/CPSMV-CROT,而CPSMV-MC则是一种可以侵染原来的抗性豇豆品种的分离物。对CPSMV-MC进行了大约20年的保存,进行CP基因克隆发现,和其他分离物同源性很高,达到92%~100%。

2.2 病毒的检测

战勇[19]对传统检测技术进行了改进,通过改进的SMV的组织印迹和RT-PCR检测方法,建立了SMV的组织印迹检测体系。

现代检测技术报到较多。如Wei 等[20]报到的环介导等温扩增法(LAMP)是由日本开发的一种新型的核酸扩增方法,其特点是针对靶基因的6个区域设计4种特异引物,在链置换DNA聚合酶的作用下,60~65 ℃恒温扩增,15~60 min左右即可核酸扩增,效率可达109~1010个数量级,具有操作简单、特异性强、产物易检测等特点。利用LAMP技术对BPMV(BeanPodMottleVirus)进行检测,可以完美的扩增出典型的梯状条带。

大豆叶脉相关病毒(SVNaV)是在美国大豆田中新分离出来的一种蕃茄斑萎病毒种类。利用大肠杆菌将NP蛋白进行表达,抗体可以与SVNaV进行特异性结合,而与其它同属的病毒结合较差。血清检测结果可能因为SVNaV-NP基因序列与同属其他病毒同源性较差造成的。对所收集的SVNaV分离物NP基因进行系统进化分析,结果显示具有较近的关系,但是与蕃茄斑萎病毒属其他种较远。NP特异抗血清的产生可以为大豆生产田特异检测SVNaV提供了一个快捷而准确的途径[10]。

张明哲等[21]报道利用磁性纳米粒子能对特定物质进行分离和富集并结合荧光纳米材料可作为荧光标记物的特点,将它们联合应用于菜豆荚斑驳病毒的快速检测。王永志等[22]克隆了东北大豆花叶病毒3号株系衣壳(CP)蛋白基因,在大肠杆菌中表达并纯化,最终制备了9株CP蛋白单克隆抗体,为大豆花叶病毒检测试剂盒的研制和大豆花叶病毒抗病育种研究打下基础。

进境旅客携带的大豆中应用RT-PCR和qPCR的方法检测到大豆黄化普通花叶病毒(SYCMV)[23];青岛检验检疫局在美国出口我国的大豆中检测出了花生矮化病毒[24],数量达6.73万t,这是我国口岸首次从进口大豆中截获该病毒。

对中国的3个SMV株系进行了全序列测定,经过基因组序列分析发现5′非翻译区和P1蛋白在负向选择压力下进行了改变。系统进化分析表明在CI基因的序列变异与毒性大小紧密相关。CI基因可能作为SMV侵染能力的一个决定子[25]。Junping等[26]在美国帕特曼大豆生产田中采集的一种大豆帕特曼病毒(SPuV),进行了全基因组序列测定。将此分离物与其他属内病毒进序列比对,发现此病毒不同于其他种类,为新发现的一种病毒。

3 大豆病毒病的防治及抗病机制研究

对于大豆病毒病害,至今还没有有效的药物可以防治,现在主要的防治手段为:(1)加强检疫。(2)选育和推广抗病品种;(3)播种前严格选种,剔除带毒种子。带毒种子表面粗糙,无光泽,有褐斑;(4)建立无病留种田,严格管理,彻底拔除病株并深埋;(5)及时喷药防治蚜虫,特别是防治有翅飞蚜,这对切断田间传播途径十分重要。

3.1 加强检疫

进境旅客携带的大豆中检测到的大豆黄化普通花叶病毒(SYCMV)[23]及花生矮化病毒[24],是我国口岸首次从进口大豆中截获该病毒,说明口岸加强检疫的必要性。

3.2 抗源筛选

到目前为止,美国和巴西烟草条纹病毒已经成为危害大豆的一种病毒,但是抗病品种较少,有报道只有Tanner一个品种。为了找到更多的抗病基因型,从USDA大豆种质中心收集了1 000个品种,经过抗性鉴定发现有19个品种具有抗性。进一步研究发现,抗性具有温度敏感性。在24 ℃的时候,只有7%的品种受侵染;然而在32 ℃的时候,71%的品种受到侵染,包括抗性对照品种Tanner。因此,在将品种大面积推广之前,对其进行潜在的TSV抗性评价是比较重要的[27]。

目前,有很多关于BPMV(Bean Pod Mosaic Virus)和TRSV(Tobacco Ringspot Virus)分离物的报道,但是却鲜有抗病品种的报道。对美国中南部的303个大豆品种进行抗性鉴定,每个品种接种1个弱毒株系和1个强毒株系。所有的品种均感BPMV,但是有一部分表现耐性。ELISA用来验证在这些品种中病毒含量后表明对BPMV的耐病性表现在感病植物上株高和生物量影响较低。所有品种可以根据高度和生物量降低百分比归为高、中、低和非常低等4个耐性区间。所有品种对TRSV均没有抗性,10DPI均显示芽枯萎症状。然而,55个品种在接种5周后具有恢复现象,大于80%的植株芽枯萎后均有新叶长出。恢复的植株,虽然为系统侵染,但是在后期表现一定的TRSV抗性[28]。

3.3 传播载体的研究

大豆病害的传播主要依靠介体蚜虫进行传播。通过探讨蚜虫和传播SMV病毒之间的关系,通过比对发现烟蚜传播效率最高。将10只成年烟蚜饲毒10 min,并侵染大豆15 min可以达到最大侵染效率。在饲毒之前饥饿1 h处理最佳,2 h则非常低。饲毒后的蚜虫1 h后失去传毒性[29]。Balgude 等[30]通过对蚜虫和粉虱进行SMV饲毒实验发现,只有蚜虫可以传毒,传毒效率为80%,进一步研究发现SMV在大豆上的种传率在6%~8%。

【情景探究1】(2015年北京文综卷)1.说明百余年来北京至张家口之间交通运输的变化,并分析此变化对聚落兴衰的影响。

目前在北美大豆产业区,鉴定了3种生态型的蚜虫。所以,有必要对蚜虫进行遗传研究以便掌握基因分布、运动模式、生态型分布以及无毒基因定位。已经用SSR标记对群体和经典遗传学进行研究,但是对大豆蚜虫研究鲜有帮助。从大概102 024个大豆蚜虫转录读码框中设计了342对SSR引物。246对引物可以产生预期大小的PCR片段,26对引物在4个蚜虫DNA池中具有多态性。另外与2个等位基因连锁的5对标记在96个独立蚜虫个体上具有多态性。对SSR标记的PCR产物进行测序,发现多态性是由于在蚜虫个体间的SSR重复多样性造成的。对96个蚜虫进行基因分布研究,利用29个多态性标记得出,每24个来自2个地方,可以分为2个生态型(生态型1和生态型2)。这些标记可以区分来自不同州不同地方的个体。SSR标记可以有助于了解大豆蚜虫的遗传分析、QTL定位、分布和蚜虫迁徙[31]。

在波多黎各,由烟粉虱传播的香石竹潜病毒组病毒,对大豆种质产生了极大的影响。通过两方面的生物实验来探讨杀虫剂的作用。第一,通过将杀虫剂喷施在正在被烟粉虱侵染的大豆叶片进行比对,得出吡虫啉、联苯菊酯、硫丹、灭多虫、乐果等可以杀死大于80%的烟粉虱。第二组实验是将烟粉虱培养在经过杀虫剂涂抹的大豆叶片,24 h后发现,除了硫丹,所有杀虫剂处理的叶片上的烟粉虱只有小于50%的死亡率。由此可以得出,为了防治此类病害,在适当的时候对于寄主植物以及杂草喷施杀虫剂可以有效控制病害发生。另外,了解病虫发生规律和大豆生长状况,对杀虫作用达到事半功倍的效果[32]。

在美国,过去的10年内,大豆蚜已经成为传播大豆病害的主力军了。研究表明,大豆蚜虫对寄主植物的挥发物和信息素具有倾向性。利用这一点,于2008年和2009年在大豆田中防治黄色诱捕盘来诱捕蚜虫,2008年诱捕盘中大豆挥发物和信息素都有,2009年只有信息素。每周收集1次蚜虫,经过2年实验发现,这两种化学试剂诱捕的蚜虫数量与其他产品没有显著区别[33]。

3.4 抗性基因定位

3.4.1 抗蚜基因定位 对抗蚜基因的定位目前较少,但是蚜虫危害日益严重,所以急需研究了解抗蚜基因的遗传规律。自从2000年大豆蚜在北美发现以来,已经成为国内最重要的危害大豆产量与质量的传毒介体。抗蚜品种的筛选工作快速展开,定位并命名了6个抗蚜基因:Rag1[34],rag1c[35],Rag2[36],Rag3[37],rag4[38]和Rag5[39],与它们连锁的SSR标记先以用来培育商业用途的抗性材料。对Rag1 和Rag2进行精细定位和SNP标记加密。在以上2个位点中各发现1个NBS-LRR候选基因。自从2009年释放第一个抗蚜品种以来,命名为第二生态型(Biotype 2)的一个大豆蚜虫可以克服抗蚜基因Rag1,第三生态型(Biotype3)可以克服Rag2和其他基因。目前已知3种蚜虫可以抵抗这些抗蚜基因。因此,对蚜虫生态型和地理分布的了解有助于研究大豆抗蚜遗传规律和开发新的大豆品种[40]。

另外在北美PI567301B是较早鉴定出来的具有忌避性的大豆品种,可以抗1型和2型大豆蚜。构建抗感组合,利用F7:9进行QTL定位。最后定位出2个QTL候选区段。利用203个RIL家系进行精细定位,结果定位在13号染色体上的Rag2附近。前人研究得出,在离体叶片上PI567301B不具备抗性,而PI243540(含有Rag2)离体叶片仍具有蚜虫抗性。这些结果显示PI243540抗虫方式为抗生性,PI567301B的抗虫方式为忌避性,这也就说明这2个品种的抗病基因是不同的。另一个主效基因定位在8号染色体上,这是首次将抗蚜基因定位在此染色体上[41]。

大豆花叶病毒(SMV)株系SC4和SC8的抗性遗传分析表明,不同抗性品种对SC4和SC8的抗性都由一对显性基因控制,不同抗性品种的抗性基因有些是等位的或紧密连锁的,有些是不等位的[43];对株系 SC10 的抗性遗传及抗病基因的定位研究表明,不同抗性品种对SC4和SC8的抗性由一对显性基因控制,抗性基因是等位的或紧密连锁的,有些是不等位的,科丰1号对SC10株系的抗病基因RSC10位于D1b连锁群[44]。

Saruta M等[45]研究了大豆对花生矮化病毒(PSV-K,PSV-T)的抗性遗传规律,探讨了132个大豆品种对PSV的抗感情况,其中73个品种对2个株系都具有抗性。试验中,构建了抗感组合以及抗抗组合。经过后代调查发现,对2个株系的抗性是由一个显性基因控制,并且在同一个位点,命名为Rpsv1,并定位在7号染色体Satt435位点附近大豆矮缩病毒(SbDV)可以导致大豆矮化,黄化不育等症状。大豆品种Adams既可以抗SbDV,也可以抵抗毛地黄蚜虫(可以传播SbDV)的生长。据报道,一个主效基因Raso1在蚜虫抗性方面起作用,对Raso1进行了精细定位,并揭示Raso1对蚜虫和SbDV的抗性是否可以单独其作用。通过回交,将Raso1导入到大豆品种Toyomusume体内,研究其后代对蚜虫抗性和SbDV抗性。所有Raso1导入回交系都具有蚜虫抗性。只有一个家系(TM-1386)在大田试验内显示对SbDV具有一定的耐性。结果显示,Raso1对蚜虫可以单独起作用,而对SbDV则不能单独起作用。Raso1定位在3号染色体63 kb的一个区间内。在Williams82上,这段区间具有一个NBS-LRR基因和其它两个基因[46]。

晋豆1号可以抗美国7个株系,构建晋豆1号和Essex的杂交组合对其进行抗SMV的遗传分析。结果显示,晋豆1号对G1株系具有一个显性基因,与SNP标记3Gg2-snp2紧密连锁,遗传距离为1.1 cM,然而并不与Barc040713-07825SNP标记连锁。此标记与2号染色体上的Rsv4连锁。晋豆1号上的抗病基因命名为Rsv1-y,除了这个抗病基因,基于晋豆1号在美国7个株系上的反应,认为晋豆1号可能还具有Rsv3抗病基因[47]。在美国,将SMV分为7个株系,有3个抗病位点(Rsv1,Rsv3 和Rsv4)。针对每个株系,每个位点又包含很多等位基因。PI399091和PI61947对SMV株系症状反应不同,因此可能携带不同的等位基因。通过构建PI399091和PI61947 分别与Essex(rsv),PI96983(Rsv1),L28(Rsv3),和V94-5152(Rsv4)之间的杂交组合,并接种G7株系。经过血清组织免疫检测和SSR标记验证。得出,PI399091和PI61947 均携带不同的Rsv3位点,分别命名为Rsv3-c和Rsv3-h[28]。

在阿根廷、巴西、墨西哥和波多黎各,豇豆温和花叶类似病毒日益严重。前人鉴定了一批抗病品种。经过构建抗感杂交,F1全部感病,F2符合3感1抗的分离比。所以,认为抗性是由隐性基因调控的。经过标记分析发现抗病位点定位于G连锁群,18号染色体, BARCSOYSSR-18-0456(88.6cM)和BARCSOYSSR-18-0458(91.0cM)两个标记之间,这个位点命名为Rbc1,抗病基因命名为rbc1[48]。

3.5 抗病机理研究

3.5.2 抗病基因的研究 Li等[49]构建了82个VIGS载体来鉴定在Rsv1介导的ER中起作用的基因,构建载体的基因包括Rsv1候选基因,大豆抗病同源基因和62个WRKY转录因子,最后结果发现有8个基因可以互补Rsv1介导的极端抗性[50]。在SMV与寄主的非亲和组合中,可以在接种点观察到由苯胺兰染色的胼胝质,并且在上位叶检测不到CP基因的存在。在亲和组合中,观察不到胼胝质,在上位叶可以检测到CP。对非亲和组合进行DDG(胼胝质合成抑制剂)处理,发现胼胝质消失,并且在上位叶检测到CP。在接种点也有HR(超敏感反应)发生。这些结果显示在胞间连丝处的胼胝质对于阻止病毒运动起着重要的作用。

3.5.3 无毒基因的研究 PI96983含有Rsv1位点,可以调控对SMV-N的极端抗性,但是在SMV-G7和SMV-G7d上则没有极端抗性的产生。构建了SMV-N与SMV-G7或SMV-G7d在HC-Pro和P3基因上的嵌合体,侵染PI96983和Lee68的杂交后代L800和L943。L800具有1个Rsv1相关的NB-LRR基因,L943具有相同家族的其他5个基因。通过侵染实验发现,Rsv1 调控的抗性与HC-Pro和P3有关[51]。

通过比较SMV和TVMV(TobaccoVeinMottlingVirus)P1和HC-PRO蛋白酶切效果,将P1,/HC-PRO/P3的RNA进行体外翻译,将大豆抑制子trypsin添加到上述体系当中,发现大豆抑制子对SMV和TVMV的酶切效果的抑制是不一样的。所以,笔者推测SMV和TVMV 蛋白酶对酶切抑制子的敏感程度是不一样的[52]。

3.5.4 病毒基因组研究 吴艳艳等[53]以感病品系Sowonkong和它的抗病近等基因系(Near-isogenic line,NIL)Suwon243为材料,利用抑制差减杂交技术构建了一个大豆花叶病毒接种初期的cDNA文库。崔晓燕[54,55]和王大刚等[56]综合最近的研究成果,对于病毒的复制模型进行了归纳:病毒粒子通过细胞壁的损伤进入寄主细胞,脱壳,释放病毒(+)RNA进入细胞质中。(+)RNA借助寄主的核糖体,翻译出病毒多聚蛋白,并裂解成11个蛋白。病毒非结构蛋白6K2诱导ER形成的膜状小泡,通过一系列的互作,VPg-Pro,RdRp,CI,dsRNA,病毒RNA及与复制相关的寄主因子到聚集小泡里,在其它因子的协助下共同完成病毒的复制。最后大量的(+)RNA被释放到细胞质中,CP结合子代(+)RNA,VPg结合到(+)RNA的末端,组装成子代病毒粒子。

对于病毒在细胞间的运动[57],可能是CP和HC-Pro蛋白与胞间连丝相互作用,增加了排阻分子限度(SEL),P3N-PIPO把CI锚定到胞间连丝并形成圆锥形的结构,病毒粒子-CI运动复合物被转运到胞间连丝并在CI结构和胞间连丝的帮助下被输送到相邻的细胞中。

大豆基因功能研究目前还处于一个较困难阶段,主要因为好多快速功能基因组研究工具还没有被有效地利用,这一现状直到基于BPMV系统的沉默载体的产生。这种系统可以沉默目标基因,研究BPMV的沉默,目标基因的表达量,以及其他症状,从而研究基因功能[58]。VIGS是研究反向遗传学的一个有力工具,将转GFP大豆的GFP进行沉默,最后发现3’序列的沉默载体具有更好的沉默效应。另外,还发现BPM可以在很多器官中均引起沉默,包括叶片、茎、花和根。在叶片和花中几乎完全沉默,根比茎中稍微弱点。沉默效应可以在接种后2周到7周发现,这说明VIGS可以引起和保持较长时间的沉默[59]。

RNA沉默涉及到RNA调控的基因表达抑制。此方法一直以来用于基因功能的分析。Kasai 等[60]报道了在大豆中RNA沉默的作用,通过转基因的方法,将大豆基因沉默,从而通过正向遗传学来分析大豆基因功能。到目前为止,已经在代谢途径,抗病上应用了RNA沉默。

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(责任编辑:朱宝昌)

A Review of Virus Diseases Affecting Soybean Production and Their Control Strategy

WANG Yu, ZHANG Kai, ZHENG Jinshuang, HUA ZhiJie, ZHANG Guojun, LI Mingyuan, ZHENG Qian

(Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

The characteristics of soybean virus diseases were summarized in this paper, including the occurrence, the identification and the detection of the diseases, and disease resistance mechanism which affected the soybean production in our country and abroad. Meanwhile, a strategy was proposed to prevent and control the virus diseases in soybean production.

soybean;virus;control strategy

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.007

河北科技师范学院博士启动基金项目;河北省高校科学技术研究项目(项目编号:QN2015097);河北省自然科学基金项目(项目编号:C2016407069)。

2016-04-08; 修改稿收到日期: 2016-05-04

S435.651

A

1672-7983(2016)02-0033-08

王宇(1986-),女,助教,硕士。主要研究方向:作物遗传育种。

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