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大豆(Glycine max(L.)Merr),是豆科大豆属一年生草本植物,为世界主要油料作物,富含可溶性纤维、皂苷、蛋白质以及脂肪等多种对人体生长发育有益的营养物质。半夏(Pinellia ternata Breit)为天南星科多年生草本植物,是一种传统中药材,富含半夏淀粉、生物碱、β-谷甾醇、半夏蛋白、氨基酸和有机酸等。然而,在大豆与半夏的生长发育过程中受到多种病虫害的影响,严重影响其产量和品质,其中大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)为影响大豆产量与品质的主要病毒病害,自然寄主范围非常窄,以豆科植物为主,但有研究者发现SMV可以侵染天南星科药用植物半夏。目前,对于SMV的研究主要致力于大豆植株及抗性基因的研究,而对于突破寄主范围的研究鲜少报道。因此,本研究以山西大豆和半夏为研究材料,采用dsRNA、RT-PCR和侵染性克隆技术对其进行研究,主要实验结果如下:1.利用dsRNA技术对表现典型花叶症状的大豆叶片进行检测,发现感病大豆被SMV所侵染。之后采用分段克隆的策略,利用RT-PCR技术对SMV山西分离物(SMV-SX)进行扩增,得到SMV-SX基因组全长为9587 nt,进一步对全基因组结构进行分析,发现具有典型的马铃薯Y病毒属(Potyvirus)病毒成员的结构特征,编码一个由3067个氨基酸组成的多聚蛋白,经切割后可得到11个成熟蛋白,分别为P1、HC-Pro、P3、P3N-PIPO、6K1、CI、6K2、NIa-VPg、NIa-Pro、NIb和CP,推测其酶切位点分别为Y/S、G/G、Q/A、Q/G、Q/S、E/S、E/S、Q/A、Q/S。进一步将SMV-SX与其他来源的SMV分离物进行核苷酸、氨基酸序列同源性和相似性分析,结果显示SMV-SX与来自大豆的SMV分离物XFQ008(SMV-XFQ008)的相似性最高,核苷酸和氨基酸一致性分别为97.03%和98.08%。核苷酸系统进化树分析也显示SMV-SX与大豆SMV分离物XFQ018(SMV-XFQ018)单独聚为一簇,亲缘关系最近。2.利用Gibson快速组装技术构建了一种SMV侵染性克隆穿梭质粒,同时含有大肠杆菌和农杆菌识别起始位点,可同时在两种细菌中进行表达,该侵染性克隆的构建方法不仅弥补了传统侵染性克隆构建方法费时费力的缺陷,同时也避开了PVY属病毒基因组特殊序列对大肠杆菌的毒害问题。3.通过对大豆SMV-SX和半夏SMV-SXBX基因组进行核苷酸和氨基酸序列相似性比较分析,发现侵染山西大豆和半夏的SMV基因组结构当中,相似性最低的蛋白为P1蛋白,氨基酸相似性仅为23.03%,其次为P3和CP蛋白,氨基酸相似性分别为83.00%和84.04%。由于SMV基因组CP基因与寄主症状有关,故采用融合PCR技术将大豆SMV-SX基因组与半夏SMV-SXBX的CP基因进行融合,构建了SMV-CP突变体侵染性克隆。该结果有望能够为明确SMV侵染半夏的致病因子奠定理论基础。