寄主抗性选择压力下番茄黄化曲叶病毒种群结构动态特征

番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)是一种粉虱传双生病毒，由其导致的番茄黄化曲叶病近年来在我国肆虐发生，给当地的番茄生产造成了惨重的损失。目前在该病的防控上，抗性材料以其经济有效成为当前主要的防控措施。但是很多研究表明植物病毒种群是一个异质的、动态的结构，具有准种的特征，而这一特征又是病毒突破寄主抗性，导致其抗性丧失的主要原因之一。本项目以TYLCV为研究对象，选择当前应用较广的抗TYLCV番茄（Ty-1、Ty-2、Ty-3）为材料，通过构建侵染性克隆(保证初侵染群体的单一性)，分别接种抗感材料，在基因组水平分析同一时间点、不同抗性材料中TYLCV的种群结构特征，研究TYLCV种群结构在抗性选择压力下的变化动态(突变规律)，以期阐释抗性材料对TYLCV种群结构的影响(dN/dS)，评估不同抗性基因在推广应用中的潜在风险，为抗性材料的合理应用提供理论支撑，为TYLCV的长效防控提供依据。

番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)是一种粉虱传双生病毒,由其导致的番茄黄化曲叶病近年来在我国肆虐发生,给当地的番茄生产造成了惨重的损失。本项目以TYLCV为研究对象，对其群体结构进行研究，发现其虽然基因组序列相对保守（同源性>99.5%），但也存在频繁的变异（接种90天后的单碱基变异频率达到10-4，2.77%的位点出现变异），且这种变异的频率随着时间呈现更加频繁的态势，暗示病毒的群体是由多个小的变异类型组成，且群体内的变异类型是动态变化的，符合准种结构特征。在研究抗性基因对病毒种群结构影响时发现在含有抗性基因TY-1，TY-2，TY-3的番茄体内TYLCV病毒种群的变异频率有增加的的态势，特别是TY-3，接种90天后单碱基变异频率达3.48*10-3，暗示了病毒群体有趋向复杂化的态势。在对田间采集样品的群体结构进行研究时，发现2014年采集样品（单碱基变异频率4.21*10-3）与2006年采集样品（单碱基变异频率2.16*10-4）的单碱基变异频率明显增加，也印证了上述结论。在对接种番茄体内的病毒群体基因组结构进行克隆时，发现一些样品体内经常检测一些非预期目标大小的克隆，对其进行测序后发现为一些缺陷型的TYLCV，这类缺陷型TYLCV在感病对照材料中出现的频率很低，而在抗性材料中缺陷型群体出现的频率很高（TY-1：2； TY-2：14；TY-3: 4），虽然这种缺陷型TYLCV的作用还未明确，但这一结果暗示了抗性基因可能推动了缺陷型TYLCV的产生。综上所述，我们的实验结果显示TYLCV的种群结构是一个异质的、动态的结构，这种结构受抗性基因的影响，因此虽然抗性基因在TYLCV的防控中起到了重要的作用，但是抗性基因也是TYLCV病毒群体复杂化的潜在驱动力，在生产上应用时应密切关注。