按照中华农业科技奖申报的相关要求，现对北京大学参与完成的项目予以公示。

公示期自2019年3月4日至3月10日，公示期内，任何单位和个人均可对公示内容及相关信息提出异议，逾期不予受理。异议需以书面形式提交，陈述异议理由，并提供必要的证明材料。

联系人：郑英姿，刘超
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成果名称：云南植物病毒基因库的构建及其应用

奖励类型：科学研究类成果

奖励等级：一等奖

成果简介：

病毒病是农作物生产上的重要病害，造成产量损失、质量下降、种质退化，严重威胁农产品绿色生产的产量安全和质量安全。该成果针对云南农作物病毒病发生分布的本底不清、成灾机制不明、参照毒株缺乏、检测试剂盒长期依赖发达国家进口、新型生物源抗病毒制剂缺乏等制约农作物病毒病早期监测与绿色防控的瓶颈问题，联合国内该领域的优势团队开展长期系统的集成攻关，在系统鉴定农作物病毒种类的基础上，对植物病毒新种发现及产生机制、变异与分布特征、成灾机理、检测试剂盒研制与规模化应用、抗病毒天然产物筛选及其作用机制等方面取得了创新性成果，为农作物病毒病的高效绿色防控提供了理论依据、技术及产品支撑。获得国家发明专利26项，发表相关研究论文120  篇，其中PNAS、New Phytologists等SCI刊物论文60  篇，科学出版社出版专著1部。

1、构建了我国种类及分离物最多的农作物病毒基因库。应用形态学特征、细胞病理特征、血清检测、分类相关基因或全基因组扩增克隆测序的方法，分离鉴定了农作物主要病毒  13科  16属  76种 3000余个分离物，注册相关基因序列300  个。其中，分离鉴定番茄斑萎病毒属病毒（Tospoviruses）15种，占全球报道的50%以上，粉虱传双生病毒（WTGs）28种，占全球报道的12%以上。发现植物病毒新种16种。明确WTGs新种主要来自同属不同种病毒的基因重组。应用基因克隆保存、纯化毒株保存、试管苗保存及温室栽培保存等方法建立了农作物主要病毒的立体保存库。

2、首次明确云南WTGs等主要作物病毒病的流行成灾机理。发现WTGs主要分布于云南境内六大河流流域海拔1600m以下的低热河谷地区，除优势种外，其它种类的分布具有明显的地理和寄主隔离特征，通过全基因组序列重组软件分析，揭示了WTGs新种主要来自同属不同种或不同主效的基因重组，传毒介体烟粉虱隐种的分布与WTGs种类分布具有对应关系。Tospoviruses和马铃薯Y病毒属病毒（Potyviruses）在不同气候类型区广泛发生分布，在自然条件下两类病毒复合侵染普遍并产生新的病毒粒体装配方式，发现Tospoviruses在寄主细胞中具有特征性的装配与分布特征。发现多种病毒及其株系复合侵染产生致病性更强的重组新病毒、种子种苗携带病毒及苗期感染是农作物病毒爆发流行成灾的主要成因，为农作物病毒病害的早期监测与源头防控提供了理论依据。

3、率先在国内实现了农作物主要病毒检测试剂盒的研制及规模化应用。应用植物病毒分离纯化、原核表达抗原以及单克隆/多克隆抗体制备技术，研制了农作物主要病毒三抗体夹心、双抗体夹心和斑点酶联免疫吸附测定（TAS-ELISA、DAS-ELISA、Dot-ELISA）检测试剂盒25种。通过改进取样策略、制样方法、检测方法、结果处理与反馈等方法，以ELISA检测为主，电子显微镜检测和PCR检测相互验证，建立了植物脱毒种苗（种薯、种球）携带病毒的多靶标多重精准检测技术体系、以及工厂化育苗及生产中病毒病的检测和适时监测技术体系，实现了规模化应用。

4、创建了安全经济高效的抗病毒天然产物及其类似物筛选模型。基于病毒基因组结构与功能、侵染、复制增殖相似性的原理，以同类或同科植物病毒作物粗筛模型对天然产物进行规模化粗筛，对具有高效抑制活性的天然产物进一步应用动物或人的病毒进行高效靶向筛选。首创了抗植物布尼亚病毒（TSWV、TZSV）天然产物筛选模型，构建完善了类α病毒烟草花叶病毒（TMV）筛选模型，包括叶盘法、半叶枯斑法、枯斑寄主、原生质体筛选模型和系统寄主等多种筛选方法相互验证，从1000多种天然产物及其类似物中筛选到的80多种具有抗病毒活性的化合物。首次发现从马蓝中分离的双裂孕烷甾体gluocogenin C及其苷（1-5）对亚基因组RNA复制机制的类α病毒（包括烟草花叶病毒、东方马脑炎病毒、人肾衰竭病毒）有高效抑制活性（PNAS，2007），发现吲哚酮衍生物（AHO）、肿柄菊素A通过诱导植物的茉莉酸途径产生系统获得抗性，在实验室和田间对TMV和Tospoviruses引起的病害均表现出较好的防效。

通过检测筛选应用无病毒种子种苗与抗病毒品种，辅以抗病毒天然产物早期预防等方法加强早期监测与源头绿色防控，实现了云南主要农作物病毒病的高效绿色防控。累计检测样品达30多万份，有效减轻了云南主要粮经作物的病毒病危害，有力提升了脱毒马铃薯种薯、花卉种苗（种球）等特色产业的竞争力，该成果还被我国西南省区及东南亚国家推广应用，辐射防控面积2000多万亩，促进农民增收超过30 亿元，取得显著的社会经济和生态效益。

主要完成单位与完成人：

云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所

浙江大学

中国科学院昆明植物研究所

北京大学

南京农业大学

张仲凯、董家红、丁铭、王亚琴、郝小江、李毅、陶小荣、吴建祥、方琦、魏春红、赵丽玲、谢艳、陈永对、胡剑、郑宽瑜、张洁、李顺林、郑雪、苏晓霞、李婷婷、赵立华、张丽珍、吴阔

代表性知识产权：

1. 论文与专著

1. Zheng Kuanyu ，Liu Hongguang ，Yin Yueyan，Chen Tsung-Chi，Yeh  Shyi-Dong，Zhang Zhongkai，Dong Jiahong，Full-length M and L RNA sequences of tospovirus isolate 2009-GZT, which causes necrotic ringspot on tomato in China. Arch Virol，2016，161：1411-1414
2. Dong JH，Cheng XF，Yin YY，Fang Q，Ding M，Li TT，Zhang LZ，Su XX，McBeath JH，Zhang ZK*. Characterization of Tomato zonate spot virus a new Tospovirus in China. Archives of Virology. 2008，153（5）：855-864
3. Li Y, Wang L, Li S*, Chen X, Shen Y, Zhang Z*, He H, Xu W, Shu Y, Liang G, Fang R, Hao X*. Seco-pregnane steroids target the subgenomic RNA of alphavirus-like RNA viruses. PNAS，2007, 104(19)8083-8088
4. Dong JH，Yin YY，Fang Q，Mcbeath JH，Zhang ZK*.A new tospovirus causing chlorotic ringspot on Hippeastrum sp. in China. Virus Genes.2013 46（3）：567-570
5. Wei Hong, Dan Qian, Runhong Sun, Lin Jiang, Yu Wang, Chunhong Wei1,  Zhongkai Zhang & Yi Li. OsRDR6 plays role in host defense against double-stranded RNAvirus, Rice Dwarf Phytoreovirus. Scientific Reports | 5:11324 | DOI: 10.1038/srep11324
6. Zhike Feng, Xiaojiao Chen, Yiqun Bao, Jiahong Dong, Zhongkai Zhang , Xiaorong Tao. Nucleocapsid of Tomato spotted wilt tospovirus forms mobile particles that traffic on an actin/endoplasmic reticulum network driven by myosin XI-K. New Phytologists，2013，200（4）:1212–1224
7. Yaqin Wang#, Mingqing Dang#, Huwei Hou, Yuzhen Mei, Yajuan Qian*, Xueping Zhou , Identification of an RNA Silencing Suppressor encoded by a Mastrevirus.  Journal of General Virology, 2014, 95: 2082–2088
8. Jie Zhang, Xue Zheng, Jian Hu, Jiahong Dong, Xiao-xia Su, Zhong-kai Zhang. Southern rice black-streaked dwarf virus Infection Improves Host Suitability for Its Insect Vector Sogatella furcifera (Horváth).  Journal of Economic Entomology. 2014, 107(1): 92-97
9. Jian Hu，Yong-Dui Chen，Zhi-Lin Jiang，Francesco Nardi，Tai-Yuan Yang，Jie Jin，Zhong-Kai Zhang. Globalhaplotype analysis of the whitefly Bemisia tabaci crypticspecies Asia I in Asia，Mitochondrial DNA，2014，26(2)：232-241
10. 张仲凯、李毅。云南植物病毒，科学出版社，2001

1. 代表性专利：

1. 张仲凯，董家红，尹跃艳，丁铭，李婷婷，方琦，彭潞波，张丽珍，苏晓霞. 一种水稻矮缩病毒的快速检测方法.专利号：ZL 201010172289.7. 授权：2012.9.5
2. 丁铭，卢训，张仲凯. 一种马铃薯病毒的快速灵敏检测方法. 专利号：ZL201410034605.2. 授权：2015.2.25
3. 丁铭，卢训，张仲凯.一种定量检测植物病毒的荧光免疫斑点法.专利号： ZL201410034665.2.授权：2015.6.29
4. 丁铭，卢训，尹跃艳，张仲凯.一种检测蓟马体内番茄斑萎病毒的方法，专利号：ZL201410450554.1. 授权：2014.9.5
5. 张仲凯, 莫笑晗, 陈永对, 董家红, 李干鹏, 李婷婷, 余清, 张廷金. 龙胆苦苷药物制剂及其在防治烟草花叶病中的应用. 专利号：ZL 201210115564.0.授权日期: 2013年11月6日.
6. 张仲凯, 莫笑晗, 陈永对, 董家红, 李干鹏, 胡剑, 余清, 张廷金. 獐牙菜苷药物制剂及其在防治烟草花叶病中的应用. 专利号：ZL 201210115576.3. 授权日期: 2013年10月16日.
7. 谢艳，吴建祥，周雪平，刘雪建.一种快速检测单头蓟马携带番茄斑萎病毒的血清学方法及其应用.专利号：ZL201410627387.3. 授权：2016.4.20
8. 谢艳，周雪平，吴建祥，矫晓阳，刘欢.快速检测烟粉虱携带番茄黄化曲叶病毒的dot-ELISA方法及其应用.专利号：ZL 201210423231.4. 授权：2014.7.23
9. 周雪平，吴建祥，刘欢，谢艳，尚海丽.分泌抗番茄黄化曲叶病毒单抗杂交瘤细胞株及其单抗应用，专利号：ZL201210004197.7. 授权：2014.5.7
10. 周雪平，吴建祥，倪跃群，刘欢，饶黎霞.分泌抗南方水稻黑条矮缩病毒单抗杂交瘤细胞株及其单抗应用.专利号：ZL201210004180.1. 授权：2014.1.29

 

前三名完成人的主要贡献：

• 主持负责总体设计、方案制定与实施，为科技创新1、2、3、4的主要贡献者。首次设计和开展云南农作物病毒基因库构建、农作物病毒的地理种群分布与变异特征研究，在主要作物病毒流行成灾机理及病毒与寄主植物互作等方面取得重要进展。与吴建祥教授共同设计并开展了植物病毒TAS-ELISA检测试剂盒研制，与李毅教授共同完成了《云南植物病毒》的编著出版，与郝小江研究员等共同设计并开展了抗病毒天然产物筛选及作用机制研究。对云南主要作物病毒病绿色防控技术开展集成研究与应用推广，取得显著经济社会效益和生态效益。代表性论文论著1-6、8-10的主要完成者，代表性发明专利1～6的主要完成者。
• 开展植物病毒种类鉴定与病毒基因库构建，系统鉴定植物病毒30余种，发现并报道植物病毒新种5个，参与检测试剂盒研制与应用、抗病毒天然产物筛选与应用，侧重对番茄斑萎病毒属病毒引起病害的绿色防控技术开展集成研究与应用推广。代表性论文1、2、4、8的主要完成者。
• 参与植物病种类鉴定与基因库构建，侧重开展植物病毒检测试剂盒研制与应用，粉虱传双生病毒种类分布与变异研究，蔬菜病毒病绿色防控技术集成研究与示范推广。代表性论文2、代表性专利1-4的主要完成者。