家蚕核型多角体病毒泰国株的鉴定及其bro基因家族分析

作     者：周敬波 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐家萍

授予年度：2012年

学科分类：0906[农学-兽医学] 09[农学] 

主      题：BmNPV 鉴定分析 bro基因 系统发育 地理分布 

摘      要：BmNPV为环状双链DNA病毒，属杆状病毒科，核型多角体病毒属，主要感染家蚕，严重影响蚕茧的质量与产量，给养蚕生产带来了巨大的经济损失。bro基因家族是一类在昆虫杆状病毒科中出现的多基因家族，在不同的病毒株中有不同的拷贝，且在碱基序列上也有明显不同。近年来，研究发现，bro基因在病毒侵染宿主的过程中具有一定的功能。通过比较NCBI数据库中现有BmNPV不同株系的序列得知，不同地区的BmNPV基因组序列存在一定差异，并且bro基因家族所在的区域存在较大的差异。BmNPV T3株基因组中存在bro-a、bro-b、bro-c、bro-d、bro-e5个拷贝，分布于基因组的三个区域。本研究以BmNPV泰国株为研究材料，对其进行了鉴定分析，并对其bro基因家族进行了测序比对分析，对bro基因的功能和进化进行了初步探讨。 1. BmNPV泰国株的分离纯化及鉴定分析 本实验室与泰国Mahasarakham大学合作从泰国家蚕品种（Nanglai）中分离纯化得到一种家蚕NPV病毒，暂定名为BmNPV-Thai。通过对BmNPV泰国株的几个保守基因（p10、p35、polh、egt、vp39）进行了克隆测序与比对分析，鉴定该病毒为一种新的BmNPV病毒株。 2. bro基因的同源性分析 以BmNPV泰国株的基因组为模板，PCR扩增出了bro-a，bro-c，bro-d三个基因片段。在BmNPV中，bro基因主要分布在基因组的三个区域，以T3基因组的bro基因分布为标准，CQ1株在第二个区域缺失bro-b基因，GD株在第三个区域缺失bro-e基因，泰国株在第二和第三个区域中同时缺失了bro-b、bro-e基因，而bro-d基因在几株病毒中都存在。与NCBI数据库中BmNPV bro基因序列进行比对分析，结果表明BmNPV泰国株bro基因存在较多的插入及缺失，不同株系对应bro基因之间同源性较高，差异主要集中在其氨基酸序列的N端部分。泰国株BRO蛋白的N端序列符合Zemskov等分析发现的与DNA连接相关的保守序列模式，经ANTHEPRO5.O软件预测泰国株BRO蛋白均无跨膜区和信号肽。 3. bro基因的系统发育分析 从邻接法（Neighbor-Joining）构建的bro基因系统发育树中可以看出，泰国株的3个bro基因分别存在于2个亚组中，泰国株bro-d与T3、CQ1、GD株bro-d以及SC7株bro-III属于A亚组，泰国株bro-a，bro-c与T3、CQ1、GD株bro-a，bro-c以及SC7株bro-II属于B亚组，但是泰国株在C亚组中没有出现对应的bro基因。bro-a和bro-c组成的B亚组与bro-d所在的A亚组进化关系较近，而后再与bro-b和bro-e组成的C亚组相聚，bro基因进化与地理位置的相关性不明显。根据bro基因在不同株系基因组中的位置分布特征，进一步支持了Kang等的观点：bro-d是BmNPV生存所必需的，bro-a和bro-c相互间功能互补。就现在的研究结果而言，bro基因家族在BmNPV中的最简约形式还不能确定，还有待进一步的探索研究。 通过保守基因及bro基因家族的序列分析，鉴定了一个新的病毒株，分析了该病毒株bro基因的系统进化。 通过不同地域的病毒株的系统进化分析，为进一步研究NPV病毒对家蚕的感染机制作出了贡献。