【摘 要】
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甘蔗（Saccharum officinarum L.）是世界上最重要的糖料作物,也是轻工、化工和能源的重要原料。甘蔗花叶病（sugarcane mosaic disease,SMD）是严重危害甘蔗生产的病毒性病害,在全世界甘蔗产区普遍发生,造成甘蔗的大规模减产。甘蔗花叶病毒（Sugarcane mosaic virus,SCMV）是甘蔗花叶病的主要病原物之一,它在与寄主共同进化的过程中衍生出多种
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甘蔗（Saccharum officinarum L.）是世界上最重要的糖料作物,也是轻工、化工和能源的重要原料。甘蔗花叶病（sugarcane mosaic disease,SMD）是严重危害甘蔗生产的病毒性病害,在全世界甘蔗产区普遍发生,造成甘蔗的大规模减产。甘蔗花叶病毒（Sugarcane mosaic virus,SCMV）是甘蔗花叶病的主要病原物之一,它在与寄主共同进化的过程中衍生出多种致病力有差异的株系和分离物,目前通过传统育种和由病毒自身基因介导的转基因抗病（pathogen-derived resistance,PDR）技术难以得到稳定、广谱的抗花叶病甘蔗种质。要找到新的分子改良靶点必须先要了解SCMV的侵染机制。然而SCMV侵染甘蔗的过程十分复杂,涉及多种寄主因子和病毒编码的蛋白互作,目前对其的研究还处于起步阶段。由于甘蔗生长周期长,基因组较为复杂,在甘蔗上进行基因功能验证比较困难。鉴于此,本研究选择了本氏烟和二穗短柄草这两种模式植物,探究SCMV是否能对其造成系统侵染。主要方法和结果如下:（1）使用RT-PCR方法对福州地区几个甘蔗田主要杂草种类进行SCMV检测,结果显示,采集的19种杂草样品中有12种扩增到目的条带,PCR产物测序结果证实感染的为SCMV;且能感染SCMV的杂草中,单子叶和双子叶植物均有;说明SCMV的自然寄主范围十分广泛,在选择研究SCMV侵染机制的模式植物时既可以选择单子叶植物也可以选择双子叶植物;（2）用感染SCMV-FZ分离物的毒源叶片人工接种二穗短柄草和本氏烟的幼苗,2周后通过RT-PCR在这两种植物的接种叶及上位叶均扩增到目的条带,PCR产物测序结果显示样品中的病毒与毒源叶片中一致;DAS-ELISA检测结果也均呈阳性;对接种后的植株进行症状观察,发现接种后4～8周部分本氏烟出现系统花叶、叶片皱缩或发黄萎蔫等症状,二穗短柄草叶片出现点状失绿症状。用检测呈SCMV阳性的本氏烟和二穗短柄草的上位叶去回接健康的甘蔗组培苗,2周后通过RT-PCR和DAS-ELISA在甘蔗上位叶检测出SCMV,1～2月后,有一部分甘蔗出现了花叶症状;（3）克隆获得了本氏烟和二穗短柄草的eIF4E1、eIF4E2基因,分别命名为Nb-eIF4E1、Nb-eIF4E2、Bd-eIF4E1、Bd-eIF4E2。其中,Nb-eIF4E1 的开放读码框（open reading frame,ORF）长度为 669 bp,编码 223 个氨基酸;Nb-eIF4E2的ORF长度为603 bp,编码201个氨基酸;Bd-eIF4E1的ORF长度为645 bp,编码215个氨基酸;Bd-eIF4E2的ORF长度为624 bp,编码208个氨基酸;以感染SCMV的甘蔗叶片为材料,克隆了SCMV-VPg基因,序列长567bp,编码189个氨基酸。利用酵母双杂交系统（yeast two hybrid system,Y2HS）验证了 SCMV-VPg与Nb-eIF4E1、Nb-eIF4E2、Bd-eIF4E1、Bd-eIF4E2 的互作关系。结果显示,Bd-eIF4E1、Bd-eIF4E2、Nb-eIF4E1 与 SCMV-VPg 互作强烈,Nb-eIF4E2 与 SCMV-VPg 有微弱的互作。综上所述,本研究首次在模式植物本氏烟和二穗短柄草上实现了 SCMV的系统侵染,为进一步了解SCMV在甘蔗中的侵染机制以及分离并验证与SCMV互作的寄主因子提供了实验体系,为创制抗花叶病甘蔗种质材料奠定了基础。
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