《水稻稻瘟病菌新病毒Magnaporthe oryzae botourmiavirus 13(MoBV13)全长基因组序列解析》

  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2025-10-31
  • 在《Archives of Virology》期刊上发表的一项研究中,研究人员从海南海口市的稻瘟病菌株HM278中发现了一种新的正链单链RNA病毒,并将其命名为Magnaporthe oryzae botourmiavirus 13(MoBV13)。该病毒基因组全长为2,143个核苷酸,编码一个由568个氨基酸组成的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)。通过系统进化分析,MoBV13被确定为Botourmiaviridae科Botoulivirus属的新成员。 稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的一种严重病害,对全球水稻生产构成威胁。研究发现,MoBV13具有削弱宿主菌致病能力的潜力,表明其有望成为生物防治剂候选者。此前,科学家已从稻瘟病菌中发现了多种真菌病毒,包括双链RNA病毒、正链和负链单链RNA病毒。虽然Botourmiaviridae科病毒多样性丰富,但MoBV13的发现进一步拓展了我们对该科病毒的认识。 研究团队利用高通量测序技术、RT-PCR及T4RNA连接酶法等手段确认了MoBV13的存在及其基因组结构。他们发现该病毒基因组包含一个开放阅读框(ORF),并具有典型的+ssRNA病毒结构,包括明确的5& #39;和3& #39;非翻译区(UTR)。研究还通过生物信息学工具进行了RNA二级结构预测和系统进化树构建,确认了MoBV13作为独立新物种的分类地位。这为未来开发新型生物防治剂提供了重要参考。
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    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 水稻是印度最重要的粮食安全作物之一,尽管有较好的管理技术,但还是不能避免稻瘟病的侵袭。稻瘟病由真菌——稻瘟菌(Maganportheoryzae)引起,稻瘟菌几乎可以侵染水稻植株的各个部位,在植株苗期和穗期尤为严重。在印度,几乎所有的水稻种植地区都会爆发稻瘟病,特别是在高湿度、低温的夜间条件下更易出现,严重时会导致年产量下降75%以上。 为了有效控制稻瘟病的蔓延,印度农业研究理事会-国家植物生物技术研究中心(ICAR- NRCPB)在过去16年中不断积极研究水稻-稻瘟病系统,已从不同水稻品种和野生稻中识别并克隆了抗稻瘟基因Pi54,Pi54rh和Pi54of。稻瘟病菌基因组序列有3800万碱基对,存在于6条染色体中,已有研究推测稻瘟病菌基因组中的无毒基因对于控制稻瘟病有重要意义,因为该基因在宿主-病原体相互作用的过程中给宿主传递抗性方面起到重要作用。 日前,来自ICAR- NRCPB的科学家T·R·沙玛(T.R. Sharma)博士等利用454焦磷酸测序技术(454 GS FLX Pyrosequencing)解析了目前印度流行的主要稻瘟病菌——RML-29号稻瘟病菌无毒基因的全部序列,并预测含有1144个蛋白质编码基因。更重要的是,确定了稻瘟病菌中的AvrPi54基因,该基因与宿主体内的Pi54基因相互作用,将抗性传递给水稻。该研究结果已经发表在国际刊物《植物科学前沿》(Frontier in Plant Science,2016年8月刊)。 此项研究应用新的计算和分子生物学方法,首次克隆植物病原体内的无毒基因,新方法可以在识别稻瘟病菌基因研究中节省大量人力及时间成本,并可以取代更为复杂的图位克隆法。本研究克隆的AvrPi54基因对更好地理解宿主-病原体相互作用有所帮助。此外,AvrPi54基因和Pi54基因可能应用到开发更广的抗稻瘟病基因谱系中。 印度国家植物生物技术研究中心(ICAR- NRCPB)还曾参与国际水稻基因组测序计划(IRGSP, 2005)。 (编译 李楠)
  • 《印度科学家解析小麦锈病病菌基因组》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 小麦是世界超过一半人口的主粮,在印度也是保障粮食安全的重要作物。目前,小麦主要受到3种锈病的影响,包括条锈病、叶锈病、秆锈病,其中叶锈病的发生最为频繁,相比其他两种小麦锈病,叶锈病造成的经济损失更大。遭受严重病虫害时,如果不喷施农药,叶锈菌会导致作物产量损失超过50%。受小麦锈病的影响,印度小麦生产在1970年到1980年间出现了严重问题。之后,因培育出了抗锈品种,麦锈病得到了有效控制,但印度大多数抗锈品种具有小种专化抗性。此外,小麦叶锈菌自身还在不断衍生出新的种类和生物类型。因此,对于印度的小麦育种科学家和决策部门来说,小麦锈病防治仍然是农业领域的重要问题。 为了探究锈菌变异的分子机制,印度农业研究委员会国家植物生物技术研究中心(ICAR-NRCPB)主任T·R·沙玛博士(T. R. Sharma,新德里)联合印度农业研究委员会附属的3家机构以及两所国家农业大学,组织开展叶锈菌全新基因组测序项目。该项目的主要任务是解析相对稳定的小麦锈病菌(Puccinia triticina)Race 106和变异性很强的Race77及其13个生物类型所组成的基因组。小麦锈病菌Race 106于1930年首次发现后一直保存于印度西姆拉,在过去的85年来未发生变异;而Race77于1954年发现于印度比哈尔,之后变异为13种类型。 最终,T·R·沙玛博士带领的科研团队应用454 GSFLX platform解析了小麦叶锈病菌的15种基因组(共计约1500 Mb数据量)。其中Race 77序列为3.41Gb(测序深度33 X ),包括27678个蛋白编码基因(1129 bp)。Race 106序列为2.91 Gb(测序深度27X),包含26384个蛋白编码基因(1086 bp)。Race77和Race106中的重复序列分别达37.49 %和39.99%。此外,在重复性片段(segmental duplication, SD)、重复序列和SNP/InDel方面,Race77与Race106均不同。其中Race 77基因组的某些区域对基因重组非常敏感,这使得Race 77变异性很强。该研究侧重于基因组结构、组织、变异和锈病菌致病性的分子机理等方面的研究,对推动印度小麦改良进程具有里程碑式的意义。该研究论文已发表在国际期刊《Genome Biology and Evolution》。 由ICAR-NRCPB主持完成的小麦锈病病菌基因组项目得到了印度生物技术部(Department of Biotechnology)的资助。参与项目的三个ICAR机构分别是:位于新德里的国家植物生物技术研究中心(National Research Centre on Plant Biotechnology)、位于西姆拉的印度小麦与大麦研究所(Indian Institute of Wheat and Barley Research)Flowerdale中心,以及印度农业研究所(Indian Agricultural Research Institute)。参与项目的两所国立大学分别是:位于哥印拜陀市的卢迪亚纳&泰米尔纳德农业大学以及旁遮普农业大学。 值得一提的是,在各种国际和国家层面的基因组测序项目的推动下,ICAR-NRCPB已经成功解析了水稻、番茄、木豆、小麦和芒果等作物的完整基因组序列,这些研究成果为作物育种学家深入开展作物改良研究奠定了基础。 (编译 李楠)