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苹果蠹蛾颗粒体病毒(Cydia pomonella granulovirus,Cp GV)是一种对苹果蠹蛾(Cydia pomonella L.)幼虫具有专一性和高致病性的病原微生物。目前,Cp GV已经被开发成生物杀虫剂,应用在数十万公顷的苹果和梨等蔷薇科水果的种植生产中,是最成功的杆状病毒商业化产品之一。近年来,田间发现的三种抗Cp GV(I-III型)的苹果蠹蛾种群以及可以克服这三种抗性的Cp GV分离株,为研究杆状病毒宿主相互适应性提供了理想的模型。本论文旨在阐明中国西北地区收集的Cp GV分离株对敏感和抗性苹果蠹蛾种群的毒力差异,病毒基因组多态性。同时开展了苹果蠹蛾颗粒体病毒增效剂的研究。运用Illumina二代测序技术分析七个Cp GV分离株的种群结构,包括Cp GV-ZY、-JQ、-ALE、-KS1、-KS2、-ZY2和-WW,寻找这些新分离株基因型和生物学差异之间的关联性。研究所获主要结果如下:1.七个Cp GV对抗性苹果蠹蛾的生测结果表明Cp GV-JQ、-KS1和-ZY2可以克服I型抗性,感染幼虫的死亡时间明显延迟。新分离株遵循克服抗性的“pe38模型”,即缺少2×12 bp重复序列。尽管Cp GV-WW具有克服I型的特征,但是它不能高效杀死I型抗性苹果蠹蛾,却克服II型和III型抗性苹果蠹蛾。除了Cp GV-WW以外,其他Cp GV分离株生物测定结果与分离株的pe38重复序列结构之间的相关性与前人研究结论一致,即pe38基因是苹果蠹蛾Cp RR1中抗性靶标。2.根据Illumina二代测序数据,完成基因组组装和注释,系统发育分析。结果表明,尽管这些分离株采样地点相距甚远,但是它们的基因组高度保守且和已知Cp GV分离株有关联。基于系统发育树研究表明,除了已报道的五个基因组类群A,B,C,D和E,发现和命名了两个基因组类群F(Cp GV-JQ和-ZY2)和基因组类群G(Cp GV-ALE)。设定Cp GV-M为参考基因组,定量不同分离株基因组类群特异性单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)的组份,确定其遗传构成。共发现563个SNPs,其中新发现223个SNPs属于这七个Cp GV。Cp GV-WW在基因组构成上是高度同质的,属于基因组类群E。其他的六种分离株则是由至少两种基因组类群组成的混合物。其中Cp GV-ZY、-KS1和-KS2基因组构成非常相似,分别由不同比例的基因组类群A(Cp GV-M)和基因组类群E(Cp GV-WW)组成。3.室内和半田间生测结果表明,在病毒悬液中添加7mg/ml的氧化铁能够显著提高Cp GV在田间的活性和持久性,与未添加氧化铁处理相比较,初孵幼虫死亡率分别提高了53.88%和96.64%。说明添加低剂量氧化铁,增强了Cp GV对田间强日光、强紫外线的适应性,提高了该病毒在田间的活性和持久性,说明氧化铁有作为商业化Cp GV产品助剂的潜力,能提高Cp GV对苹果蠹蛾防治效果。4.喂食半致死剂量的Cp GV病毒后,研究敏感性和抗性苹果蠹蛾三龄幼虫热休克蛋白hsp70-1和hsp70-2转录水平变化。与未处理对照相比,在Cp S幼虫中Cp GV-M和-S感染引起hsp70-1和hsp70-2转录水平先增加,后降低。与对照比较,Cp GV-S感染引起Cp RR1幼虫hsp70-1和hsp70-2转录水平在侵染前期保持稳定,至第7天时转录水平增加了3倍多。对比hsp70s在Cp S和Cp RR1幼虫转录时相,发现Cp GV诱导hsp70s上调在Cp RR1幼虫中延迟了大约2天。当Cp GV在苹果蠹蛾幼虫体内成功建立侵染时,hsp70s转录水平上调。综上所述,七个Cp GV分离株对不同抗性苹果蠹蛾种群的毒力差异明显,其中高毒力分离株为Cp GV可持续防治苹果蠹蛾提供了病毒资源。根据基因组类群特异性SNP分布和频率计算未知分离株基因型组成和遗传多样性的方法可推广到其他(杆状)病毒。低剂量氧化铁可保护Cp GV免受紫外线伤害,具有发展成Cp GV助剂的潜力。热休克蛋白hsp70s与Cp GV在苹果蠹蛾幼虫体内成功建立侵染有关。理解杆状病毒种群结构和遗传适应性之间的关系,以及合理利用病毒保护剂提高田间防效,有助于改善当前Cp GV抗性治理和生物防治持续发展。