南方农业学报

作者：胡逸超, 卢晓静, 李璞, 廖咏梅, 何新华, 邹承武, 陈琦,

关键词：掌叶半夏, 病毒基因组, 大豆花叶病毒, 小RNA深度测序, vsiRNA,

【目的】探究侵染掌叶半夏（Pinellia pedatisecta）的大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus，SMV）衍生的干扰小RNA（virus-derived small interfering RNA，vsiRNA）序列特征，为掌叶半夏抵御病毒的作用机制研究提供参考。【方法】以一株来自广西的具有典型病毒病症状的掌叶半夏为材料，取其褪绿斑驳的叶片采用TRIzol法提取总RNA，并进行小RNA深度测序（Small RNA Deep Sequencing）；利用快速扩增cDNA末端（Rapid Amplification of cDNA Ends，RACE）和分段克隆技术获得病毒的全长基因组序列，利用MEGA 7.0将其与有代表性的病毒序列构建系统发育进化树并分析亲缘关系；以克隆测序获得的基因组序列作为参考进行vsiRNA特征分析。【结果】小RNA深度测序共获得4851249条高质量的读段（reads），长度为21、22和24 nt的reads具有较高的丰度，占比分别为33.4%、13.7%和11.3%。该病毒分离物的基因组全长为9735 nt，编码3105个氨基酸，其基因组全序列与SMV HZ1分离物核苷酸序列相似性为86.93%，暂命名为SMV NN；系统发育进化树显示，SMV NN与分离自半夏的SMV HZ1分离物的亲缘关系最近。将vsiRNA定位到克隆测序后获得的SMV NN的基因组上，分析该病毒的vsiRNA特征，结果发现长度为21和22 nt的vsiRNA具有较高的丰度，病毒全基因组的正链和负链均能被vsiRNA覆盖，且分别在HC-Pro和P3蛋白编码区具有最强热点。【结论】掌叶半夏主要通过dicer样核糖核酸酶4（dicer-like ribonuclease 4，DCL4）和Argonaute蛋白1（Argonaute1，AGO1）对SMV的HC-Pro和P3蛋白编码区进行剪切，主要产生长度为21和22 nt的vsiRNA，从而抑制SMV在植株体内的复制。

来源：2021年第12期

《南方农业学报》期刊编辑部

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