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黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)和番茄不孕病毒(Tomato aspermy virus,TAV)同属于雀麦花叶病毒科(Bromovirus),黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus),是一类重要的植物病原。这两种病毒基因组都是由3条正义单链RNA构成,其中基因组RNA1和RNA2分别编码1a蛋白和2a蛋白,组成病毒复制复合体(Replication complex,RC),参与病毒的合成与复制。RNA2的亚基因组RNA4A编码一种多功能2b蛋白,它是病毒的致病决定因子,同时也是RNA沉默抑制子。在自然界中,不同种植物病毒往往能够复合侵染植物,导致植物产生更加严重的病毒症状,甚至有可能产生重组病毒,这也是病毒进化的重要手段之一。本文通过黄瓜花叶病毒和番茄不孕病毒基因组之间的交换,形成基因组假重组体,利用农杆菌介导的方法,探索调控亚基因组RNA4A合成的CMV 1a蛋白功能结构域,以及异源复制酶对于病毒基因组和亚基因组RNA在寄主内复制的影响。通过CMV和TAV病毒基因组RNA的交换,发现TAV RNA1与CMV RNA2的异源组合,不能有效合成亚基因组RNA4A。荧光观察结果和Western blot结果证实,异源复制复合体TAV 1a/CMV 2a只有合成少量亚基因组RNA4A。我们猜测CMV 1a蛋白在识别和合成CMV亚基因组RNA4A的过程中,起到至关重要的作用。1a蛋白含有两个结构域,解旋酶结构域和甲基转移酶结构域。将CMV 1a与TAV 1a的完整或部分蛋白功能结构域进行互换,都无法有效的合成亚基因组RNA4A。利用基于T-DNA的病毒基因表达方法,分析CMV和TAV基因组RNA的互换对病毒在本氏烟植物体内复制的影响。我们利用CMV和TAV病毒基因组和亚基因组的寡聚核苷酸探针对植物叶片组织中病毒RNA进行Northern blot杂交检测。在本氏烟中,共浸润接种CMV RNA1、RNA3和TAV RNA2,在接种14天后的植物系统叶中,发现有重组体RNA3和RNA4。这说明,异源复制酶CMV 1a/TAV 2a能够合成病毒基因组和亚基因组RNA,进而系统性侵染植物。经过测序确定,基因组RNA的序列中发生不同的碱基突变,重组体RNA3有完整的CMV RNA3的碱基序列,并在其3’末端融合TAV RNA2的3’非翻译区(3’untranslated region,3’UTR)序列。将重组体RNA3进行侵染性克隆构建,并与异源复制酶CMV 1a/TAV 2a共同瞬时表达,Northern Blot结果表明,异源复制酶能够有效的合成重组体RNA3。综上所述,CMV亚基因组RNA4A的复制需要完整的CMV 1a蛋白结构域的支持;而且共浸润接种CMV RNA1和RNA3与TAV RNA2,导致在基因组RNA的序列中发生不同程度的碱基突变并且产生一种重组体RNA3,并在异源复制酶CMV 1a/TAV 2a的调控下能够有效的复制。C1T2C3组成的病毒基因假重组体在三生烟植物中转接三次后,也能够检测到重组体RNA。