本发明涉及植物病毒学和分子生物学,具体涉及一种突变型质粒载体及制备方法和应用,具体涉及用于防治番茄褐色皱纹果病毒的突变型质粒载体。
背景技术:
1、病毒病是仅次于真菌病的第二大类植物病害,对绝大部分作物均造成不同程度的危害,植物病毒病的防治是研究热点及难点问题。黄瓜花叶病毒(cucumer mosaic virus,cmv)是目前已知的寄主范围最广的植物病毒之一,可侵染100多科1222多种植物,造成多种具有重要经济价值的植物(农作物、园艺作物等)出现黄化、矮化、畸形等症状,严重影响其产量和品质(mochizuki et al., 2012)。番茄褐色皱纹果病毒(tobrfv)属于杆状病毒科( virgavirudea)烟草花叶病毒属( tobamovirus)。tobrfv最早于2015年由约旦科学家首次鉴定和报道(salem et al., 2016)。此后,该病毒在世界范围内迅速蔓延,陆续在30余个国家或地区被检出。2019年在山东禹城首次发现报道了tobrfv(yan et al., 2019)。tobrfv发现主要侵染番茄( solanum lycopersicon)(luria et al., 2017)。植株感病后嫩叶和顶芽表现为斑驳、斑点和黄化等花叶症状,叶片变窄、畸形;花和果实大量减少,叶柄、花梗和花萼逐渐坏死;果实变形,出现黄、棕或绿色斑点、斑块或条纹,严重时导致畸形、变褐、坏死(salem et al., 2016; salem et al., 2020)。发病严重的情况下,经济损失高达100%(salem et al., 2016)。鉴于tobrfv潜在的危害及影响,2021年4月,tobrfv被列入《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》。
2、对于植物病毒病的防治,最有效的方法是抗病品种的筛选与培育,但其存在育种周期长、抗病品种抗性易丧失等不足。另一种方法是弱毒交叉保护,是利用弱毒突变体侵染,诱导植物自身的免疫系统而防治后期侵染的同样类型强病毒株系,是一种有效的病毒防治策略。弱毒突变体可以是天然存在的,也可以通过分子生物学手段进行人工制备。弱毒疫苗的构建是通过在一个骨架病毒中插入异源病毒片段,来达到防治插入片段对应的病毒的效果,这种突变型病毒就是弱毒疫苗。
3、以黄瓜花叶弱毒病毒为基础病毒载体,能够抗番茄褐色皱纹果病毒的疫苗目前还未见有报道。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明提供了一种突变型质粒载体及制备方法和应用,具体涉及用于防治番茄褐色皱纹果病毒的突变型质粒载体。本发明获得含有黄瓜花叶病毒(cmv)rna2的突变型质粒,将其与含有cmvfny分离物的rna1、rna3混合接种,用于防治番茄褐色皱纹果病毒(tomato brown rugose fruit virus,tobrfv)。基于此,本发明获得的突变型质粒载体与含有cmvfny分离物的rna1、rna3混合即构成抗tobrfv的弱毒疫苗,为田间防治tobrfv引起的植物病毒病提供了疫苗材料和有效防治措施。本发明的技术方案如下:
2、一种用于防治番茄褐色皱纹果病毒的突变型质粒载体,所述突变型质粒载体包括如seq id no.1所示的核苷酸序列;所述突变型质粒载体中突变型rna2的核苷酸序列如seqid no.2所示。
3、进一步,所述突变型质粒载体的制备方法如下:
4、(1)中间载体pcbfr2-2bpt的构建:
5、所述突变型质粒载体的中间载体为pcbfr2-2bpt,中间载体pcbfr2-2bpt含有cmvfny分离物的rna2全长序列,并且在2682位g与2683位g之间插入taatag,以及 smai酶切位点;根据genbank中公布的cmvfnyrna2的序列(登录号:d00355),设计引物fny2-2683-f和fny2-2682-r;以pcb301-cmvfny-r2为模板,在phanta max super-fidelity dna polymerase(vazyme)作用下进行pcr反向扩增,利用dpni(neb)降解质粒模板后,对pcr扩增片段进行smai酶切后自连,连接产物转化大肠杆菌dh5α,经菌落pcr、质粒酶切鉴定和dna测序,确认得到载体pcbfr2-2bpt;所述引物fny2-2683-f的序列如seq id no.3所示,引物fny2-2682-r的序列如seq id no.4所示。
6、(2)将中间载体pcbfr2-2bpt经 smai单酶切,获得线性中间载体pcbfr2-2bpt,使用试剂盒peasy®-basic seamless cloning and assembly kit(transgen)将其与核苷酸序列为seq id no.1的tobrfv基因片段同源重组,获得突变型质粒载体,命名为pcbfr2-2bpt-tobrfv73-294;同源重组使用到的引物tobrfv-73-f的序列如seq id no.5所示,引物tobrfv-294-r的序列如seq id no.6所示。
7、进一步的,本发明还包括所述突变型质粒载体pcbfr2-2bpt-tobrfv73-294在防治番茄褐色皱纹果病毒的应用;所述应用步骤如下:
8、将突变型质粒pcbfr2-2bpt-tobrfv73-294转化农杆菌,与含有cmvfny分离物的野生型rna1和野生型rna3的质粒农杆菌混合预先接种至番茄。
9、本发明的有益效果:
10、(1)对于获得的黄瓜花叶病毒rna2的2b蛋白提前终止型突变体pcbfr2-2bpt,本发明进一步在新的终止密码子后插入tobrfv保守片段,得到含有tobrfv片段的黄瓜花叶病毒rna2的2b蛋白提前终止型突变体,该质粒与含有cmvfny分离物的野生型rna1和野生型rna3的质粒混合接种,可以预防tobrfv强毒的侵染,可作为抗番茄褐色皱纹果病毒的弱毒疫苗。
11、(2)该组质粒转化农杆菌后,分别与含有cmvfny野生型rna1和野生型rna3质粒的农杆菌混合后预先接种植株,突变体预先接种处理的植株对tobrfv具有预防效果。
12、本发明提供的突变型质粒中插入的tobrfv基因片段,是长度为222 bp的tobrfv基因组保守序列,对tobrfv分离物具有防治的潜力。
1. 一种用于防治番茄褐色皱纹果病毒的突变型质粒载体,其特征在于,所述突变型质粒载体含有如seq id no.1所示的核苷酸序列;所述突变型质粒载体中突变型rna2的核苷酸序列如seq id no.2所示。
2.如权利要求1所述突变型质粒载体的制备方法,其特征在于,所述制备方法的步骤如下:
3.如权利要求1所述突变型质粒载体pcbfr2-2bpt-tobrfv73-294在构建植物弱毒疫苗中的应用。
4.如权利要求1所述突变型质粒载体pcbfr2-2bpt-tobrfv73-294在防治番茄褐色皱纹果病毒的应用。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述应用的步骤如下:
