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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 馬鈴薯卷葉病毒的RT-PCR檢測(cè)和生物信息學(xué)分析
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本實(shí)驗(yàn)對(duì)陜西榆林疑似感染馬鈴薯卷葉病毒(Potato leaf roll virus , PLRV) 的病株毒源進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定,在分子水平上證實(shí)了陜西存在PLRV。然后以獲得的目標(biāo)基因序列為基礎(chǔ)，應(yīng)用生物信息學(xué)方法對(duì)其結(jié)構(gòu)、特性和功能進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。為進(jìn)一步研究其結(jié)構(gòu)功能、探索抗病途徑奠定了基礎(chǔ)。
- 詳細(xì)介紹：
- 馬鈴薯卷葉病毒（Potato leafroll virus, PLRV）在全世界馬鈴薯種植區(qū)廣泛發(fā)生，每年造成巨大的農(nóng)林經(jīng)濟(jì)損失。本實(shí)驗(yàn)對(duì)陜西榆林疑似感染PLRV的馬鈴薯植株的總RNA進(jìn)行分離提取，接著利用RT-PCR手段擴(kuò)增了陜西PLRV?CP基因，然后進(jìn)行測(cè)序，結(jié)果顯示該CP基因的核苷酸序列和CP氨基酸序列與已報(bào)道的PLRV?CP高度同源，在分子水平上證實(shí)了陜西存在PLRV。然后以上述獲得的PLRV?CP序列為基礎(chǔ)，應(yīng)用生物信息學(xué)方法對(duì)其結(jié)構(gòu)、特性和功能進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。為進(jìn)一步研究其結(jié)構(gòu)功能、探索抗病途徑奠定了基礎(chǔ)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 1.探索植物RNA病毒的快速有效檢測(cè)方法； 2.對(duì)植物病毒進(jìn)行測(cè)定和生物信息學(xué)分析； 3.為防治病害提供新的思路和方法。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1.對(duì)陜西榆林地區(qū)的馬鈴薯卷葉病毒進(jìn)行了分子生物學(xué)鑒定，首次在分子水平上證實(shí)了陜西存在PLRV； 2.在科學(xué)研究中進(jìn)行學(xué)科之間的交叉結(jié)合，應(yīng)用多種生物信息學(xué)軟件對(duì)PLRV?CP的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，是用信息科學(xué)手段研究生物學(xué)現(xiàn)象的一種有益探索。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1.本實(shí)驗(yàn)在分子水平上證實(shí)了陜西存在PLRV； 2.本實(shí)驗(yàn)利用生物信息學(xué)方法對(duì)PLRV陜西分離物CP的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，為深入研究馬鈴薯卷葉病毒外殼蛋白的分子結(jié)構(gòu)及其功能奠定了基礎(chǔ)，在探索抗病途徑的研究中有重要參考價(jià)值； 3.本研究對(duì)植物RNA病毒進(jìn)行了快速檢測(cè)，為防治植物病害蔓延提供了較好的思路和方法,以期為植物病害防治以及農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收奠定基礎(chǔ)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 利用RT-PCR技術(shù)，對(duì)采自陜西榆林的疑似感染馬鈴薯卷葉病毒的病株進(jìn)行RT-PCR檢測(cè)，并應(yīng)用DNAMAN等生物學(xué)軟件和工具，對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明：克隆得到的外殼蛋白（CP）基因大小為627 bp，含有1個(gè)ORF，編碼208個(gè)氨基酸的多肽，與已報(bào)道的27個(gè)國(guó)內(nèi)外PLRV?CP高度同源，確定疑似病株感染馬鈴薯卷葉病毒；蛋白序列分析顯示無(wú)跨膜螺旋結(jié)構(gòu),不屬分泌蛋白，是可溶的親水性蛋白；二級(jí)結(jié)構(gòu)主要為折疊和無(wú)規(guī)則卷曲，不含轉(zhuǎn)角；三級(jí)結(jié)構(gòu)保守區(qū)預(yù)測(cè)表明，該蛋白屬于黃化病毒屬外殼蛋白成員。
獲獎(jiǎng)情況
- 1.本研究項(xiàng)目先后得到“校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”立項(xiàng)資助和“國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”立項(xiàng)資助，在項(xiàng)目的中期檢查和結(jié)題評(píng)審中均獲評(píng)優(yōu)秀； 2.陜西馬鈴薯卷葉病病原的分子生物學(xué)鑒定[J]，西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，38（5）：87—92，第一作者； 3.馬鈴薯卷葉病毒陜西分離物外殼蛋白的生物信息學(xué)分析[J],西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，40（3）： 387—390，第一作者； 4.被學(xué)校教務(wù)處選定代表學(xué)校參加2010年9月在大連理工大學(xué)召開的“第三屆全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新論壇”并在第五分會(huì)場(chǎng)作交流報(bào)告，參會(huì)論文《陜西馬鈴薯卷葉病毒的RT- PCR檢測(cè)及生物信息學(xué)分析》被會(huì)議論文集收錄。 5.獲得學(xué)校第五屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技競(jìng)賽決賽一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 本作品的創(chuàng)新之處在于從分子水平上證實(shí)了陜西存在PLRV并對(duì)其進(jìn)行了生物信息學(xué)分析，為深入探究馬鈴薯卷葉病毒的結(jié)構(gòu)及功能奠定了基礎(chǔ)，為馬鈴薯卷葉病害的防治提供了幫助。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 1.在植物病毒病鑒定中，許多傳統(tǒng)的鑒定方法，如目測(cè)法、指示植物鑒別法、免疫學(xué)檢測(cè)法等存在準(zhǔn)確度不足或耗時(shí)費(fèi)力或假陽(yáng)性等問(wèn)題。目前，采用分子生物學(xué)方法對(duì)病毒基因序列結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析鑒定被認(rèn)為是最為可靠的病毒鑒定方法。但未見到對(duì)陜西馬鈴薯卷葉病毒（PLRV，一種蚜傳持久性病毒，危害很大）的分子生物學(xué)檢測(cè)。 2. 關(guān)于對(duì)植物病毒CP的生物信息學(xué)分析，目前只見到對(duì)黃瓜花葉病毒CP進(jìn)行生物信息分析的報(bào)道，尚未見到對(duì)PLRV?CP的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析預(yù)測(cè)的文獻(xiàn)報(bào)道。
