三系統全長選殖株與已發表 PRSV 分離株之序列比對分析

將三系統感染性選殖株進行定序，所得全長序列再與前人已發表序列比較(附 錄四)，可發現同系統間在核酸及胺基酸序列皆維持高度一致性，僅有 DF 系統與 選殖株pfT3-AX-DP、pT3-NP 在核酸位置 8182-8189 發現位移；SMN 系統之選殖 株prT3-AX-NP、prT3-AX-NA 與先前本研究室發表的序列相比則是在部分區域出 現核酸序列單點替換，多數集中於6K2、VPg 和 3’-UTR 基因區，並在病毒蛋白 P1、6K2、NIa 及 CP 之胺基酸序列導致非同義突變(nonsynonymous mutation)。

三系統選殖株的基因區域序列做系統間個別比對(表六)，與原發表的病毒株序

26

列相似度頗一致(李，2006；廖，2004)，在基因體前段之序列保守性較低，5’-UTR 及P1 核酸序列相似度為 93-94%；在 NIa 以下的後段基因體核酸序列相似度則為 96-99%。整體而言，DF 系統與 SM 系統間相似度最高，全長核酸序列相似度為 97.3%，除了 5’-UTR、P1 及 P3 之外的核酸序列相似度皆有 97%以上，胺基酸序 列更在98-100%；SMN 系統與另外兩系統之全長核苷酸相似度皆為 96.5%，和 DF 系統之polyprotein 胺基酸相似度為 97.2%、與 SM 系統之胺基酸相似度為 97.0%。

各病毒基因之胺基酸的序列相似度在系統間大都在97-100%，僅在 P1 相似度 低於93%，P3 序列相似度略低，但多在 97%上下。6K1 之序列相似度在三系統間 皆為100%，6K2 因 SMN 系統在該區域有核酸序列變動，與另外兩系統之序列相 似度為96.6%，DF 與 SM 兩系統間仍為 100%。NIa 蛋白之 VPg 在 SMN 系統中亦 有胺基酸序列更動，SMN 及 SM 系統間序列相似度為 97.4%。

將全長感染性選殖株之核酸序列與國內外發表之PRSV 分離株進行比對，以

neighbour-joining 法套用 HKY model 分析病毒全長基因體、並以 Potato virus Y (GenBank accession No. AB270705)為外群繪出親源樹狀關係圖(phylogenetic tree)(圖十四)，可看出 PRSV 約略依不同地域形成兩大關係群，美洲群(American group)包括來自夏威夷(S46722; EU126128)、巴西(DQ374152; DQ374153)、墨西哥 (AY231130)及印度(EF017707; EU475877)的 PRSV-P 與 PRSV-W，亞洲群(Asian group)病毒株則涵括泰國(AY010722; AY162218)、韓國(AB369277)、中國(EF183499;

HQ424465)及臺灣(X97251; EU882728; AY027810; DQ340769; DQ340770;

DQ340771) (Bateson et al., 2002; Mangrauthia et al., 2008; Noa-Carrazana et al., 2007)。本次研究所構築的 5 組 PRSV 全長感染性選殖株如預期劃分在各病毒系統 下，且與臺灣的永康分離株(P-YK)、P-5-19 及嘉義分離株(W-CI)較為近似，另外韓 國發表之分離株(W-KR)也與我們的 SM 系統親緣關係相當接近。

以DF 系統之全長核苷酸序列為主與 SMN、SM 系統做比對，並將其餘 PRSV 分離株依親源樹之關係群歸為美洲或亞洲群，以Kimura’s two parameter model 做

27

全長序列相似度繪圖(similarity plot)(圖十五)。其中可看出美洲群與 DF 系統之序列 歧異度最高，且在P1、P3 之 C 端、VPg 之 C 端、NIa-Pro 之 C 端、NIb 之 N 端及 CP 之 N 端序列變異度較大；亞洲群在大部分區域與 SMN、SM 系統差異不大，僅 在CI 之 N 端、6K1 及 CP 之 C 端的序列相似度較兩系統略低。在三系統間以 SM 與DF 系統的胺基酸序列較為接近，但兩者在 P1 之中央區域、P3 中央到 C 端區域 變異度較大，CI 基因以下序列則相似度極高；SMN 與 DF 兩系統之核苷酸序列只 有在P1 之 N 端及 CI 基因區，與 SM 系統有較高相對歧異度，而胺基酸序列於 P1、

HC-Pro 之 N 端、P3 中央區域、VPg 之 C 端、NIa-Pro、CP 之 N 端則與 DF 系統相 似度較低。此外SMN 及 SM 兩系統在 P1、HC-Pro 之 N 端、P3 中央到 C 端區域、

VPg 之 C 端、NIa-Pro、CP 之 N 端區域胺基酸序列變異度較高。

28