温度对MCMV和玉米致死性坏死病的影响

作     者：胡文丽 

作者单位：云南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王建光;陈穗云

授予年度：2019年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：温度 玉米褪绿斑驳病毒 甘蔗花叶病毒 玉米致死性坏死病 荧光定量PCR 超微结构 症状 

摘      要：玉米作为主要的粮食作物,受多种病毒的危害。课题组在大田调查中发现有花叶、斑驳、黄化等多种症状的玉米植株,在实验室检测过程中发现玉米样品中有玉米褪绿斑驳病毒玉米褪绿斑驳病毒(Maize chlorotic mottle virus,MCMV)单独侵染样品,甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus，SCMV)单独侵染样品,及两个病毒复合侵染导致玉米致死性坏死病(Maize lethal necrosis disease,MLND)的样品。通过摩擦接种于玉米幼苗保存了采自元谋的玉米样品毒源。在调查过程中发现玉米致死性坏死病与海拔高度相关,即随着海拔升高,MLND症状减轻,猜测症状的变化可能受温度的影响。为了揭示这一现象,人工模拟设置不同的温度,接种病毒后在不同温度下生长。具体研究内容如下:1.利用ELISA和RT-PCR鉴定了分别被玉米褪绿斑驳病毒和甘蔗花叶病毒单独侵染的植株,并测定了其全基组序列。生物学实验表明来自于元谋的这两个病毒分离物都能通过机械摩擦进行传播。2.培养至3叶期的玉米植株选取上部2个叶片接种MCMV后分别移至23℃、27 ℃、31 ℃和35℃条件下培养。研究结果表明,低温有利于发病,症状表现为花叶和褪绿斑驳,而高温不利于发病,35 ℃时发病率仅为6%,接种14天后症状消失,但接种7天后接种率为100%。接种21天后,利用qRT-PCR对MCMV的cp基因相对表达量进行检测,超薄切片后利用透射电镜观察细胞超微结构的改变。定量分析结果表明随着温度的升高,cp基因的表达量下调。超薄切片结果显示在四个不同温度下细胞超微结构都发生了变化,特别是线粒体和叶绿体。温度转换实验结果表明由最高温和最低温进行的转换,症状发生的改变最明显,qRT-PCR检测结果表明病毒量与症状表达有直接的关系。高温转换至低温的细胞超微结构变化最明显,叶绿体瓦解,坍塌,破坏最为严重。3.接种SCMV+MCMV的玉米植株在四个不同温度下培养,利用ELISA检测接种率,接种后第14天MCMV接种率在四个温度下接种率都为100%，SCMV 在四个温度下(23 ℃、27 ℃、31 ℃、35 ℃)接种率为 33%,72%,88%，780%。温度对SCMV的接种率和潜育期影响较大。第21天时,复合侵染的玉米植株随温度升高,发病症状更加严重,MCMVcp和SCMVcp基因表达量随温度升高而上调。第28天时,在35℃最高温下生长的没有进行温度交换的玉米植株,玉米叶片干枯整株死亡。而由高温转移至最低温的玉米植株有新叶长出,植株没有死亡。