Nghiên cứu sugacane yellow leaf virus gây bệnh vàng gân lá trên mía

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***
000
***








NGUYỄN MINH NAM






NGHIÊN CỨU SUGARCANE YELLOW LEAF VIRUS GÂY
BỆNH VÀNG GÂN LÁ TRÊN MÍA (YLS) BẰNG KÍNH HIỂN
VI HUỲNH QUANG VÀ KỸ THUẬT RT-PCR

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2006


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
*************







NGHIÊN CỨU SUGARCANE YELLOW LEAF VIRUS GÂY
BỆNH VÀNG GÂN LÁ TRÊN MÍA (YLS) BẰNG KÍNH HIỂN
VI HUỲNH QUANG VÀ KỸ THUẬT RT-PCR



LUẬN VĂN KỸ SƢ
Chuyên ngành CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện
PGS. TS. BÙI CÁCH TUYẾN NGUYỄN MINH NAM
Niên khóa: 2002 – 2006









Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2006


MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY
***000***

RESEARCH ON SUGARCANE YELLOW LEAF VIRUS, THE
CAUSAL AGENT OF YELLOW LEAF SYNDROME IN
SACCHARUM BY FLUORESCENCE MICROCOPY
AND RT-PCR METHOD

Graduation thesis
Major: Biotechnology



Professor Student
A.Professor. Dr. BUI CACH TUYEN NGUYEN MINH NAM
Term: 2002 - 2006








Ho Chi Minh City
09/2006


LễỉI CAM TAẽ
Con xin thnh kớnh khc ghi cự lao ca cha m, Ngi ó sinh thnh, dng
dc v hy sinh tt c cho anh em con c n hc nờn ngi. Con xin cm n gia
ỡnh ó l ch da vng chc cho con vng bc vt qua mi khú khn.
Em xin chõn thnh cm n:

Ban Giỏm Hiu Trng i Hc Nụng Lõm Tp. HCM, ban Ch Nhim b
mụn Cụng Ngh Sinh Hc ó to iu kin cho em thc hin thnh cụng khúa lun.
PGS. TS. Bựi Cỏch Tuyn ó tn tỡnh hng dn v to mi iu kin thun
li em hon tt khúa lun ny.
TS. Bựi Minh Trớ ó tn tỡnh dy bo v giỳp em trong sut thi gian qua.
PGS. TS. Trn Th Dõn, TS. Nguyn Ngc Hi, ThS. Trn Nht Phng ó
giỳp em gii quyt nhng vng mc trong quỏ trỡnh thc hin khúa lun.
Ton th Thy, Cụ ó trang b cho em nhng kin thc quớ bỏu.
TS. M. Irey (USDA) ó tn tỡnh cung cp trỡnh t primers v protocol RT-
PCR cho em. TS. Tania (South African Sugarcane Research Institute) v TS. S.
Schenck (HARC) ó tn tỡnh cung cp antiserum ca ScYLV cho em. TS. Becky
(itdna company) ó cung cp cho em nhng ti liu quớ giỏ.
Anh H ỡnh Tun v anh Thng Trung tõm Nghiờn cu Mớa ng An
Phỳ, cỏc anh tri ging c Hu, Long An v cỏc h dõn xó Phỳ Lý, Vnh Cu,
ng Nai ó to mi iu kin thun li v giỳp em trong quỏ trỡnh thu thp mu.
Cỏc Thy, Cụ v anh ch ti Trung tõm Phõn tớch Húa Sinh ó ht lũng giỳp
v cho em nhng kinh nghim quớ bỏu em thc hin thnh cụng khúa lun ny.
Cỏc bn lp cụng ngh sinh hc 28 ó luụn bờn mỡnh, ng viờn v nhit
tỡnh giỳp mỡnh trong sut thi gian mỡnh hc tp cng nh trong lỳc mỡnh thc hin
khúa lun ny.

Tp H Chớ Minh, ngy 30 thỏng 08 nm 2006



Nguyn Minh Nam


TÓM TẮT

Nguyễn Minh Nam, Đại học Nông Lâm Tp HCM. Tháng 9 năm 2006.
“NGHIÊN CỨU SUGARCANE YELLOW LEAF VIRUS GÂY BỆNH VÀNG GÂN
LÁ TRÊN MÍA (YLS) BẰNG KÍNH HIỂN VI HUỲNH QUANG VÀ KỸ THUẬT
RT-PCR” đƣợc tiến hành tại Trung tâm Phân tích Hóa Sinh Trƣờng Đại học Nông
Lâm Tp Hồ Chí Minh; Trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trƣờng và Tài nguyên
Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh; Trung tâm Nghiên cứu Mía đƣờng An
Phú, Bình Dƣơng; xã Phú Lý, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai; xã Mỹ Thạnh Tây,
Đức Huệ, Long An, xã Tân An, Thủ Dầu Một từ tháng 3/2006 đến tháng 8/2006.
Triệu chứng vàng gân lá trên mía do sugarcane yellow leaf virus gây ra, đây là
một tác nhân gây bệnh quan trọng. Bệnh này đã xảy ra ở nhiều vùng trồng mía trên thế
giới. ScYLV tập trung trong bó mạch libe của cây. Triệu chứng của bệnh thƣờng xuất
hiện ở cây trƣởng thành với biểu hiện vàng ở gân lá. Bệnh này có thể đƣợc chẩn đoán
dựa vào biểu hiện triệu chứng, kỹ thuật RT-PCR, ELISA, TBIA, ISEM, kính hiển vi
điện tử hoặc kính hiển vi huỳnh quang.
Nội dung của đề tài bao gồm:
- Phát hiện sự nhiễm ScYLV dựa vào triệu chứng.
- Kiểm tra các bó mạch libe của cây có và không có biểu hiện triệu chứng
vàng gân lá bằng kính hiển vi quang học và kính hiển vi huỳnh quang.
- Chẩn đoán ScYLV bằng kỹ thuật RT-PCR với cặp mồi YLS111 và
YLS462.
Kết quả của đề tài:
- Triệu chứng vàng gân lá trên mía đã xuất hiện tại Trung tâm Nghiên cứu
Mía đƣờng An Phú, Bình Dƣơng; xã Phú Lý, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng
Nai; xã Mỹ Thạnh Tây, Đức Huệ, Long An, xã Tân An, Thủ Dầu Một, Bình
Dƣơng.
- Đối với cây có biểu hiện triệu chứng thì bó mạch libe có sự phát huỳnh
quang trong khi bó mạch của cây bình thƣờng thì không.
- Xây dựng đƣợc qui trình RT-PCR có thể chẩn đoán ScYLV.

SUMMARY

The thesis entitled “RESEARCH ON SUGARCANE YELLOW LEAF VIRUS,
THE CAUSAL AGENT OF YELLOW LEAF SYNDROME IN SACCHARUM BY
FLUORESCENCE MICROCOPY AND RT-PCR METHOD”. This research was
conducted from 3th, 2006 to 8th, 2006 in the laboratory of Biological and Chemical
Analysis Center of Nong Lam University; Research Center for Environmental
Technology and Nature Resource Management of Nong Lam University; and at
Institute of Sugarcane Research of An Phu; Phu Ly village, Vinh Cuu district, Dong
Nai province; My Thanh Tay village, Duc Hue district, Long An province, Tan An
village, Thu Dau Mot town, Binh Duong province.
Sugarcane yellow leaf syndrome is caused by sugarcane yellow leaf virus,
being a pathogen of economic importance. The disease has been reported to occur in
many sugarcane growing area worldwide. Sugarcane yellow leaf virus resides in the
phloem of diseased canes. Symptoms of the disease generally appear in maturing plant
as a yellowing of the leaf midrib. The disease can be diagnosed by symptoms, RT-
PCR, ELISA, TBIA, ISEM, EM or fluorescence microcopy.
The objectives of this research are as follows:
- To identify ScYLV infecting plants by symptoms.
- To examine the phloem of plant with symptom and symptom less plant by
light microcopy and fluorescence microcopy.
- To diagnose the ScYLV by RT-PCR with YLS111 and YLS462 primers.
The results of this research are as follows:
- Sugarcane yellow leaf syndrome has been present in sugarcane grown at
Institute of Sugarcane Research of An Phu; Phu Ly village, Vinh Cuu
district, Dong Nai province; My Thanh Tay village, Duc Hue district, Long
An province, Tan An village, Thu Dau Mot town, Binh Duong province.
- In plants expressing disease symptom, the vascular bundles presented
fluorescence in the phloem while symtomless plants do not have
fluorescence.

- Finding out the RT-PCR process that can be used for ScYLV diagnosis.


iv
MC LC

CHNG TRANG
Trang ta
LễỉI CAM TAẽ ........................................................................................................................ i
TểM TT .................................................................................................................................. ii
MC LC ................................................................................................................................. iv
DANH SCH CC T VIT TT ......................................................................................... vi
DANH SCH CC BNG V BIU ............................................................................. vii
DANH SCH CC HèNH ....................................................................................................... vii
PHN 1. M U ............................................................................................................ 1
1.1 t vn ................................................................................................................... 1
1.2 Mc ớch .................................................................................................................... 2
1.3 Yờu Cu ...................................................................................................................... 2
PHN 2. TNG QUAN TI LIU ................................................................................. 3
2.1 Tng quan v cõy mớa ................................................................................................. 3
2.1.1 V cõy mớa .......................................................................................................... 3
2.1.2 Mt s bnh do virus trờn cõy mớa ..................................................................... 5
2.2 Bnh vng gõn lỏ trờn mớa v sugarcane yellow leaf virus ........................................ 7
2.2.1 Bnh vng gõn lỏ trờn mớa .................................................................................. 7
2.2.2 Sugarcane yellow leaf virus ................................................................................ 9
2.2.3 nh hng v kinh t ca bnh vng gõn lỏ .................................................... 15
2.2.4 Nhng nghiờn cu v tớnh khỏng ScYLV trờn mớa .......................................... 16
2.2.5 To cõy mớa chuyn gene khỏng ScYLV ......................................................... 16
2.2.6 To cõy mớa sch bnh bng k thut nuụi cy mụ .......................................... 17
2.2.7 Mt s k thut trong chn oỏn ScYLV ......................................................... 17

2.3 Nhng nghiờn cu v ScYLV trờn th gii v vit nam ....................................... 25
2.3.1 Nhng nghiờn cu v ScYLV trờn th gii ...................................................... 25
2.3.2 Nhng nghiờn cu v ScYLV Vit Nam ...................................................... 26
2.4 K thut PCR v RT-PCR ........................................................................................ 27
2.4.1 PCR ................................................................................................................... 27
2.4.2 RT-PCR ............................................................................................................ 28
PHN 3. VT LIU V PHNG PHP NGHIấN CU ...................................... 30
3.1 Thi gian v a im nghiờn cu ............................................................................ 30


v
3.2 Phƣơng pháp lấy mẫu ............................................................................................... 30
3.3 Trang thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ........................................................................ 31
3.3.1 Máy móc, thiết bị .............................................................................................. 31
3.3.2 Dụng cụ ............................................................................................................ 31
3.4 Hóa chất .................................................................................................................... 32
3.4.1 Hóa chất sử dụng trong RT- PCR ..................................................................... 32
3.4.2 Hóa chất sử dụng trong điện di ......................................................................... 32
3.5 Phƣơng pháp quan sát bằng kính hiển vi huỳnh quang ............................................ 33
3.6 Phƣơng pháp phát hiện bằng kỹ thuật RT-PCR ....................................................... 33
3.6.1 Qui Trình Ly Trích RNA .................................................................................. 33
3.6.2 Qui trình thực hiện phản ứng RT-PCR ............................................................. 35
3.6.3 Qui trình RT-PCR chỉnh sửa ............................................................................ 35
3.7 Phƣơng pháp xử lý số liệu ........................................................................................ 36
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................................... 37
4.1 Các biểu hiện của triệu chứng vàng gân lá do ScYLV ............................................. 37
4.2 Kết quả chuẩn đoán dựa vào triệu chứng ................................................................. 39
4.2.1 Tỷ lệ nhiễm bệnh theo giai đoạn sinh trƣởng ................................................... 39
4.2.2 Tỷ lệ nhiễm bệnh theo địa phƣơng ................................................................... 40
4.2.3 Tỷ lệ nhiễm bệnh theo nguồn gốc giống .......................................................... 42

4.3 Quan sát mạch dẫn bằng kính hiển vi huỳnh quang ................................................. 43
4.4 Kết quả RT-PCR dựa theo qui trình của M. Irey ...................................................... 46
4.5 Kết Quả RT-PCR ...................................................................................................... 46
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................ 48
5.1 Kết luận .................................................................................................................... 48
5.2 Đề nghị ..................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................... 50


vi
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
Bp: Base pair
BYDV: Barley Yellow Dwarf Luteovirus
cDNA: complementary DNA
CP: Coat Protein
DAS-ELISA: Double Antibody Sandswich - ELISA
DBIA: Dot-Blot Immunoassay
DEPC: Diethyl Pyrocarbonate
DNA: Deoxyribonucleic Acid
dNTP: Deoxyribonucleoside Triphosphate
dsRNA: double stranded RNA
ELISA: Enzyme - Linked Immunosorbent Assay
EM: Electron Microscopy
g: Gram
ha: Hecta
ISEM: Immunosorbent Electron Microscopy
k Da: Kilo Dalton
kg: Kilogram
ml: Mililitre
µl: Microlitre

µm: Micrometre
mm: Milimetre
MP: Movement Protein
mRNA: Messenger RNA
NASBA: Nucleic Acid Sequence-Based Amplification
nm: Nanometre
ORF: Open Reading Frame
PCR: Polymerase Chain Reaction
PEMV: Pea enation mosaic virus
PLRV: Potato leaf roll virus
PTGS: Posttranscriptional Gene Silencing
PVP: Polyvinylpyrrolidone
RdRp: RNA dependent RNA polymerase
RNA: Ribonucleic Acid
RT-PCR: Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
SCBV: Sugarcane bacilliform virus
ScYLV: Sugarcane Yellow Leaf Virus
SDS-PAGE: Sodium Dodecyl Sunfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis
SSR: Single Sequence Repeat
ssRNA: Single stranded Ribonucleic Acid
TIBA: Tissue Blot Immunoassay
UTR: Untranslated Region
YLS: Yellow Leaf Syndrome


vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 4.1. Tỷ lệ nhiễm bệnh theo giai đoạn sinh trƣởng ........................................................... 39
Bảng 4.2. Tỷ lệ nhiễm bệnh vàng gân lá theo địa phƣơng ....................................................... 40

Bảng 4.3. Tỷ lệ nhiễm bệnh theo giống .................................................................................................... 42
Biểu đồ 4.1. Tỷ lệ nhiễm bệnh theo giai đoạn sinh trƣởng ...................................................... 39
Biểu đồ 4.2. Tỷ lệ nhiễm bệnh giữa các địa phƣơng ................................................................ 41
Biểu đồ 4.3 Tỷ lệ nhiễm bệnh theo nguồn gốc giống ............................................................... 43

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1. Sự phân bố của ScYLV trên thế giới .......................................................................... 8
Hình 2.2. Sugarcane yellow leaf virus dƣới kính ....................................................................... 9
Hình 2.3. Rệp lá bắp. Rệp có cánh (A,B), rệp không cánh (C) trƣởng thành. ......................... 11
Hình 2.4. Biểu đồ mô tả bộ gene của Luteovirus thuộc nhóm phụ I và II ............................... 12
Hình 2.5. Cấu trúc kẹp tóc giả định trong bộ gene của ScYLV ............................................... 14
Hình 2.6. Các bó mạch gân lá đƣợc kiểm tra bởi kính hiển vi huỳnh quang.. ......................... 19
Hình 2.7. Vi ảnh điện tử của lát cắt siêu mỏng của tế bào kèm libe cây mía ........................... 20
Hình 2.8. Kết quả TIBA của vết in gân lá khỏe (trên) và lá bị nhiễm (dƣới) ........................... 21
Hình 2.9. Màng nitrocellulose đƣợc xử lý bằng kỹ thuật TBIA với huyết thanh ..................... 22
Hình 2.10. Kết quả immunoblotting (westren blotting) của protein ScYLV ........................... 22
Hình 2.11. Phân tử Beacon ....................................................................................................... 23
Hình.2.12. Nguyên tắc của phản ứng PCR ............................................................................... 27
Hình 2.13. Sơ đồ phản ứng RT-PCR ........................................................................................ 29
Hình.4.1. Lá biểu hiện triệu chứng vàng gân lá ....................................................................... 37
Hình 4.2 Triệu chứng vàng gân lá bắt đầu từ lá thứ 3 .............................................................. 37
Hình 4.3. Cây biểu hiện triệu chứng vàng gân lá. .................................................................... 38
Hình 4.4. Cánh đồng có triệu chứng vàng gân lá (A). Cánh đồng khỏe mạnh (B) ................. 38
Hình 4.5 Các bó mạch của gân lá đƣợc kiểm tra bởi kính hiển vi huỳnh quang. ..................... 44
Hình 4.6. Các bó mạch gân lá đƣợc quan sát bằng kính hiển vi quang học (100X) ................ 45
Hình 4.7. Sự phát huỳnh quang của tế bào do có phản ứng chết (200X) ................................. 45
Hình 4.8. Kết quả điện di sản phẩm RT-PCR. ......................................................................... 46
Hình 4.9. Kết quả điện di sản phẩm RT-PCR ......................................................................................... 47

iv


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Ở nƣớc ta hiện nay mía là nguyên liệu duy nhất để chế biến ra đƣờng, nên mía
là một cây trồng quan trọng trong cơ cấu cây thực phẩm. Ngoài ra, mía còn là cây có
sản lƣợng cao (có thể đạt tới 200-250 tấn sinh khối/1ha/năm) và hiệu quả kinh tế cao
nên mía là cây xóa đói giảm nghèo cho nông dân (Trần Văn Sỏi, 2003).
Tuy nhiên trở ngại lớn trong quá trình canh tác cây mía là bệnh dịch, đặc biệt
nhất là bệnh do virus. Trong đó, bệnh do Sugarcane yellow leaf virus (ScYLV) đang là
tác nhân gây bệnh quan trọng về kinh tế ở nhiều nƣớc trên thế giới. Virus này đƣợc
phát hiện và công bố ở hơn 30 nƣớc trên khắp thế giới nhƣ South Afica, Swaziland,
Malawi và Zimbabwe (Bailey et al., 1996), Mauritius (Anon 1996, Saumtally and
Moutia, 1997), USA và Australia (Borg et al., 1997), Brazil (Anon., 1995), Cuba
(Arocha, Y., Gonzalez, L., Peralta, E. L., and Jones, 1999) (trích bởi Schenck, 2001),
Ecuador (Freddy, 2006), …
Sugarcane yellow leaf virus gây thiệt hại kinh tế lớn trên các vùng trồng mía,
thiệt hại ƣớc tính khoảng 40-60% ở Brazil và hơn 20% ở các vùng khác. Việc chẩn
đoán sự nhiễm virus và đƣa ra các biện pháp phòng trừ có ý nghĩa kinh tế rất lớn.
Diện tích trồng mía ở nƣớc ta lớn, triệu chứng vàng lá do virus Sugarcane
yellow leaf virus cũng đã xuất hiện ở nhiều nơi. Tuy vậy, hiện nay vẫn chƣa có một
công trình nghiên cứu nào cụ thể đánh giá sự hiện diện và phân bố cũng nhƣ nguồn
gốc của virus này ở nƣớc ta. Việc chẩn đoán và đánh giá tình hình, sự hiện diện nguồn
gốc và phân bố của Sugarcane yellow leaf virus là rất cần thiết trong việc hạn chế và
phòng ngừa thiệt hại do virus này gây ra tại Việt Nam.
Với thực tế trên chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sugarcane yellow leaf
virus gây bệnh vàng lá trên mía (YLS) bằng kính hiển vi huỳnh quang và kỹ
thuật RT-PCR”.

2
Mục đích
­ Đánh giá tình trạng nhiễm virus ScYLV trên tập đoàn giống gốc và tập đoàn
giống mới nhập nội từ Thái Lan tại Trung tâm Nghiên cứu Mía đƣờng An Phú, huyện
Bến Cát, tỉnh Bình Dƣơng và các tỉnh Bình Dƣơng, Đồng Nai, Long An dựa vào triệu
chứng đặc trƣng của bệnh vàng gân lá.
­ Kiểm tra thiết vật từ gân và bản lá mía bằng kính hiển vi huỳnh quang ở bƣớc
sóng 510nm, từ đó thiết lập mối tƣơng quan giữa kết quả quan sát bằng kính hiển vi
huỳnh quang và triệu chứng vàng gân lá trên mía.
­ Thực hiện quy trình RT-PCR để phát hiện virus ScYLV.
Yêu cầu
­ Nắm vững các triệu chứng của bệnh vàng gân lá do ScYLV gây ra.
­ Phân biệt đƣợc sự khác nhau giữa các thiết vật có triệu chứng vàng gân lá và
thiết vật không có biểu hiện triệu chứng vàng gân lá.
­ Nắm vững nguyên tắc và cách tiến hành phản ứng RT-PCR.



3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về cây mía
2.1.1 Về cây mía
2.1.1.1 Phân loại học
Theo phân loại thực vật cây mía thuộc:
Ngành: Spermatophyta
Lớp: Monocotyledneae
Họ: Gramineae
Loại: Saccharum

Trong loại Saccharum có năm loài:
- Loài nhiệt đới (Saccharum officinarum L.)
- Loài Trung Quốc (Saccharum sinence Roxb Emend. Jesw)
- Loài Ấn Độ (Saccharum barberi Jesw)
- Loài hoang dại thân nhỏ (Saccharum spontaneum L.)
- Loài hoang dại thân to (Saccharum robustum Bround và Jesw)
2.1.1.2 Nguồn gốc
a. Loài nhiệt đới (Saccharum officinarum L.)
Số nhiễm sắc thể 2n = 80. Loài này có nguồn gốc từ các đảo phía nam Thái
Bình Dƣơng (Niu Ghinê), chỉ có nguồn gốc trong mía trồng không thấy ở dạng hoang
dại.
b. Loài Trung Quốc (Saccharum sinence Roxb Emend. Jesw)
Số nhiễm sắc thể 2n = 134. Loài này có nguồn gốc ở Trung Quốc, Miến Điện,
Ấn Độ, miền bắc Việt Nam.
c. Loài Ấn Độ (Saccharum barberi Jesw)
Số nhiễm sắc thể 2n = 92. Loài này có nguồn gốc ở bắc Ấn Độ.
d. Loài hoang dại thân nhỏ (Saccharum spontaneum L.)
Số nhiễm sắc thể 2n = 112. Loài này mọc dã sinh từ sƣờn núi Himalaya đến
vùng Nam Ấn Độ. Từ một nhóm thực vật nhỏ Saccharum spontaneum đã phát triển
thành một quần thể rộng lớn bao gồm nhiều loại hình khác nhau. Grassl đã lập một
bảng gồm 16 loại hình Saccharum spontaneum khác nhau.
e. Loài hoang dại thân to (Saccharum robustum Bround và Jesw)


4
Số nhiễm sắc thể 2n = 84. Loài này mọc dã sinh ở vùng nhiệt đới, ở Niu Ghinê
(Trần Văn Sỏi).
2.1.1.3 Vị trí kinh tế của cây mía
Hiện nay ở nƣớc ta mía là nguyên liệu duy nhất để chế biến ra đƣờng, nên mía
là một cây trồng quan trọng trong cơ cấu cây thực phẩm. Đƣờng là thức ăn lành tính dễ

tiêu, giàu năng lƣợng. Một cân đƣờng cung cấp năng lƣợng tƣơng đƣơng với 0,5 kg
mỡ; 50-60 kg rau quả. Đƣờng cung cấp 10% nhu cầu năng lƣợng của cộng đồng. Trên
thế giới năng lƣợng do đƣờng cung cấp bằng 7% năng lƣợng do các loại ngũ cốc cung
cấp (Trần Văn Sỏi, 2003)
Đƣờng có thị trƣờng tiêu thụ ổn định do nhu cầu về đƣờng trong nƣớc ngày
càng tăng cao. Đƣờng lại là mặt hàng chế biến bằng công nghệ hiện đại nên chất lƣợng
ổn định, dễ dàng đạt tiêu chuẩn quốc tế, cho nên nếu sản xuất nhiều sẽ xuất khẩu ra bất
cứ nƣớc nào trong khu vực. Vì vậy nên ngƣời trồng mía không có gì lo ngại về thị
trƣờng tiêu thụ.
Mía là cây xóa đói giảm nghèo cho nông dân trung du, miền núi, là cây có hiệu
quả kinh tế cao. Do mía là cây hàng năm, thích hợp với nhiều loại đất, bộ rễ bám sâu
nên có khả năng chịu hạn khá, có thể trồng trên đất đồi và trung du miền núi. Vì mía
có khả năng lƣu gốc tới vụ sau nên đỡ công và giống trồng. Mía là cây có sản lƣợng
cao (200-250 tấn sinh khối/1ha/năm). Nhờ những ƣu thế trên mà cây mía trở thành cây
làm giàu cho nhiều gia đình, nhiều khu vực nhƣ Thanh Hóa, Nghệ An, Phú Yên, Bình
Định, Quảng Ngãi, …
Mía là cây năng lƣợng cuối thế kỷ XX và về sau. Do nguồn nhiên liệu địa khai
ngày càng cạn kiệt trong khi nhu cầu năng lƣợng trên thế giới càng tăng nên việc tìm
ra một nguồn nguyên liệu thay thế có ý nghĩa rất quan trọng. Nguồn năng lƣợng từ
thực vật là hƣớng đƣợc nhiều quan tâm vì đây là nguồn năng lƣợng tái tạo đƣợc hàng
năm không bao giờ cạn kiệt. Trong đó, cây mía đƣợc coi là cây năng lƣợng hàng đầu
trong các loại thực vật có thể sản xuất năng lƣợng lỏng. Từ một tấn mía có thể sản xuất
ra 35-50 lít cồn 96
0
, có thể dùng làm nhiên liệu cho động cơ. Ở Brazil từ lâu ngƣời ta
đã sản xuất cồn từ mía để thay thế xăng chạy ô tô vận tải.
Mía là cây kiêm dụng, ngoài đƣờng, cellulose trong bã mía có thể làm giấy, làm
gỗ ép thay cho một phần gỗ rừng. Mía là cây ngắn ngày lại là cây đặc biệt cao sản nên
rất có nhiều triển vọng trong lĩnh vực này.

5
Mía với thành phần hóa học rất phong phú nên ngày càng đƣợc nhiều ngành
công nghiệp quan tâm khai thác. Saccarose đƣợc ngành đƣờng khai thác để sản xuất
đƣờng trắng. Cellulose đƣợc ngành giấy và ngành gỗ ép khai thác. Mật rỉ trong quá
trình lên men, chƣng cất và các phƣơng pháp hóa học khác có thể sản xuất ra rƣợu các
loại, cồn tinh khiết, acid lactic, acid nitric, acid glutamic, men thực phẩm, …
2.1.1.4 Sản xuất protein tái tổ hợp từ mía
Việc sử dụng cây trồng nhƣ một nhà máy sinh học có năng suất cao đòi hỏi cả
một hệ thống chuyển biến nạp và khả năng sản xuất, tích lũy ở mức độ cao các protein
tái tổ hợp có giá trị kinh tế cao. Wang và cộng sự (2001) đã tạo ra cây mía chuyển
gene tạo ra protein dƣợc liệu có giá trị cao là granulocyte macrophage-colony
stimulating factor (GM_CSF). Trên một vài dòng mía đã tạo ra tới 0,03% protein tổng
số giống GM-CSF. GM-CSF đƣợc sản xuất từ mía có hoạt tính tự nhiên đƣợc chỉ ra
trong thử nghiệm sự tăng sinh tế bào xƣơng ngƣời. Dịch trích từ mía kích thích sự
phân chia của tế bào tủy xƣơng (TF-1).
2.1.2 Một số bệnh do virus trên cây mía
2.1.2.1 Peanut Clump Furovirus
Peanut Clump Furovirus (PCV) gây bệnh đốm đỏ trên lá mía đã đƣợc công bố
đầu tiên bởi Baudin và Chatenet (1988). Biểu hiện triệu chứng do Peanut Clump
Furovirus gây ra thƣờng biến đổi và phụ thuộc vào giống (Baudin và Chatenet, 1988;
Baudin và cộng sự, 1994; Rott, 1996). Các triệu chứng thƣờng là xuất hiện những sọc
vàng úa với những đốm vàng hay đỏ. Toàn bộ lá sẽ trở thành màu nâu hơi vàng
(Braithwaite, 2001).
2.1.2.2 Sugarcane Bacilliform Badnavirus
Công bố đầu tiên của dạng virus hình que trên mía là ở Cuba (Rodriguez-Lema
và cộng sự, 1985). Sau đó, Lockhart và Autrey (1988) đã công bố rằng dòng Mex.57-
473 trồng ở Morocco và Hawaii và CP44-101 từ Morocco đã chứa virus hình que
tƣơng tự banana streak virus (BSV) đƣợc tìm ra gần đó (Lockhart, 1986). Virus có tên
là sugarcane bacilliform virus (SCBV) có quan hệ gần với BSV và chúng đƣợc chứng

minh là cùng thuộc một loại virus (Lockhart và Olszewski, 1993).
Triệu chứng của SCBV thì thƣờng biến đổi và không chắc chắn. Sự đồng nhiễm
của SCBV và các virus khác đã đƣợc nhận thấy. Tất cả các dòng nhiễm với sugarcane
mild mosaic virus đều nhiễm SCBV (Lockhart và cộng sự, 1992).


6
Ảnh hƣởng của SCBV với năng suất trên mía không đƣợc xác định rõ ràng.
Sinh khối sinh ra ở giống mía CP63-588 bị nhiễm SCBV giảm đáng kể từ 23-31%
trong khi sinh khối sinh ra tăng ở giống CP65-357 bị nhiễm SCBV.
2.1.2.3 Sugarcane Mild Mosaic Closterovirus
Trong quá trình kiểm tra SCVB trên mía bằng kính hiển vi điện tử ngƣời ta đã
thấy những dạng hạt dài khúc khuỷu ở Mauritius và Mỹ. Những hạt này trƣớc đây
không đƣợc biết đến trên mía và xuất hiện tƣơng tự với Closterovirus. Virus này ban
đầu có tên là sugarcane clostero-like virus, nhƣng bây giờ nó đƣợc gọi là sugarcane
mild mosaic closterovirus (SCMV; Lockhart và cộng sự, 1992).
2.1.2.4 Ramu Streak
Ramu streak đƣợc phát hiện đầu tiên ở vùng đất Ramu, Papua New Guinia vào
giữa những năm 1980 nhƣng nó không đƣợc coi là vấn đề cho đến năm 1993 khi nó
xuất hiện trên giống Casius (Magarey và cộng sự, 1996). Triệu chứng của Ramu streak
tƣơng tự với bệnh sọc vàng trên mía. Ảnh hƣởng của bệnh lên năng suất thì không
đƣợc biết đến.
2.1.2.5 Reovirus ở Nam Phi
Một bệnh mới đã đƣợc tìm thấy ở Nam Phi năm 1994 (Bailey, 1996). Những
nốt nhỏ xuất hiện trên bề mặt lá và bẹ lá nhƣng thƣờng thƣa thớt và không dễ nhận
thấy. Bệnh này không biểu hiện ảnh hƣởng trên cây trƣởng thành.
Những hạt virus hình cầu có thể đƣợc quan sát bởi kính hiển vi điện tử từ
những nốt bệnh. Hạt virus này có chứa dsRNA và primer của RT-PCR đƣợc thiết kế
cho Fiji disease virus (FDV) có thể đƣợc sử dụng để tạo ra sản phẩm PCR. Triệu
chứng, kích thƣớc, hình dạng virus và bộ gene RNA sợi đôi (dsRNA) chứng tỏ rằng

virus mới này tƣơng tự với FDV và thuộc nhóm Reovirus.
2.1.2.6 Fijivirus
Nguyên nhân của bệnh Fiji trên mía là do họ Reoviridae. Bệnh này thƣờng xảy
ra ở Australia. Nó đƣợc truyền bởi vector là Perkisiella sp. planthoppers. Bệnh này
đƣợc phát hiện dựa vào triệu chứng, RT-PCR hoặc ELISA.
2.1.2.7 Sugarcane mosaic virus (SCMV)
Đây là virus đƣợc phân bố rộng rãi, nhƣng sự đột phát thƣờng bị giới hạn ở
những vùng lạnh. Sự mất mùa có thể lên tới trên 20%. Bệnh này có thể đƣợc phát hiện
dựa vào triệu chứng hoặc kỹ thuật ELISA, PCR, RFLP.


7
2.2 Bệnh vàng gân lá trên mía và sugarcane yellow leaf virus
2.2.1 Bệnh vàng gân lá trên mía
2.2.1.1 Nguyên nhân
Triệu chứng vàng gân lá đã đƣợc biết đến từ lâu với những tên gọi khác nhau
nhƣ “Yellow wilt” ở châu Phi (Ricaud, 1968; Siddiqi, 1969; Rogers, 1970) và “autum
decline” ở Brazil (Hughes, 1964) (trích bởi Lockhart và cộng sự, 2000). Triệu chứng
này cũng đã đƣợc nhận thấy ở Hawaii trong những năm 1980 và sau đó là nhiều nƣớc
khác trên khắp thế giới (Comstock và cộng sự, 2002; Izaguirre-Mayoral và cộng sự,
2002; Lockhart và cộng sự, 1996; Lockhart và Cronje, 2000; Vega và cộng sự, 1997;
Viswanathan, 2002). Nhƣng đến những năm 1980 ngƣời ta mới biết rõ về nguyên nhân
gây bệnh (Schenk và Hu, 1991; Comstock và cộng sự, 1994). Có hai tác nhân liên
quan đến triệu chứng vàng lá trên mía. Một là Sugarcane Yellow Leaf Virus (ScYLV)
(Lockhart và cộng sự, 1996; Vega và cộng sự, 1997; Scagliusi và Lockhart, 2000) và
tác nhân còn lại là Sugarcane yellows phytoplasma (ScYP) (Cronjé và cộng sự, 1998).
Tuy nhiên một vài báo cáo khác chỉ ra rằng triệu chứng tƣơng tự cũng có thể bị gây ra
bởi côn trùng, stress sinh lý, thời tiết, một vài phản ứng chống stress và một vài yếu tố
vô sinh khác (Bailey và cộng sự, 1996; Matsuoka và Meneghin,1999).
2.2.1.2 Sự phân bố địa lý

Bệnh vàng gân lá do ScYLV hiện nay đƣợc báo cáo là hiện diện ở nhiều nƣớc
trên thế giới nhƣ Argentina, Australia, Barbados, Brazil, Colombia, Cuba, Dominican
Republic, El Salvador, Guadeloupe, Guatemala, Hawaii, India, Iran, Jamaica, Kenya,
Martinique, Mexico, Morocco, Mozambique, Nicaragua, Peru, Réunion, Senegal, Nam
Phi, Swaziland, Thailand, Uganda, Mỹ, Venezuela, Zambia, Zimbabwe, … (Lockhart
và cộng sự, 2000) (hình 2.1).



8

Hình 2.1. Sự phân bố của ScYLV trên thế giới
(Nguồn: Salem Saumtally và cộng sự)
2.2.1.3 Triệu chứng
Triệu chứng đặc trƣng của bệnh vàng gân lá giống nhau ở tất cả mọi nơi. Gân lá
màu vàng tƣơi, đặc biệt ở trên bề mặt và đỉnh của lá trở nên vàng, sau đó hoại tử. Hoại
tử lan rộng xuống bản lá cho tới khi toàn bộ lá bị nhiễm. Thƣờng thì lá non nhất không
có biểu hiện triệu chứng, nhƣng màu vàng xuất hiện ở những lá thứ tƣ hoặc thứ năm
và những lá già hơn. Những cây non thƣờng không biểu hiện trên đồng ruộng mặc dù
những cây non trong nhà kính đôi khi có những triệu chứng đặc trƣng dƣới những điều
kiện stress (Schenck, 2001). Trong một vài trƣờng hợp thì mặt dƣới của gân lá trở nên
vàng hơn lá già. Mặt trên của gân lá có thể vẫn giữ màu bình thƣờng (trắng hoặc trắng
hơi xanh) hoặc có thể trở vàng, hồng hay hơi đỏ. Sự đổi màu của gân lá thƣờng xảy ra
trong khi bản lá vẫn giữ màu xanh. Ở một số giống màu vàng của lá có thể ảnh hƣởng
tới toàn bộ lá. Sự thay đổi sang màu vàng cũng có thể lan rộng ra bản lá và hoại tử bắt
đầu từ chóp lá phát triển tới bản lá. Triệu chứng này thƣờng tạm thời và nhạt dần khi
cây bắt đầu đƣợc chăm sóc tốt.
Sự biểu hiện triệu chứng vàng gân lá trên mía rõ ràng hơn ở những cây trƣởng
thành và những cây bị stress. Sự biểu hiện triệu chứng liên quan đến giống, nhiệt độ

9
lạnh hoặc yếu tố stress khác và cây bị nhiễm trên đồng thƣờng không có biểu hiện
triệu chứng (Schenck và cộng sự, 2001).
Đối với những cây có triệu chứng YLS thì brix cao hơn từ 2 đến 3 lần so với
những cây khỏe mạnh. Vega và cộng sự (1997) đã nhận thấy sự tích lũy fenola trong
mạch libe, điều đó chứng tỏ có sự rối loạn chức năng của mạch dẫn. Ở những vùng lá
khác nhau thì sự giảm tổng lƣợng đƣờng, hàm lƣợng chlorophyl và sự vận chuyển
đƣờng đã đƣợc nhận thấy giữa cây có triệu chứng và cây không có triệu chứng nhiễm
với virus ScYLV.
2.2.2 Sugarcane yellow leaf virus
2.2.2.1 Virus ScYLV
Sugarcane yellow leaf virus là một virus mới đƣợc mô tả gần đây, nó nhiễm vào
mía và gây ra triệu chứng vàng gân lá (YLS) (Vega và cộng sự, 1997; Scagliusi và
Lockhart, 2000).
Hạt virus ScYLV có đƣờng kính từ 24-29 nm trong sodium phosphatungstate ở
pH5 (hình 2.2). Nó có tỉ trọng là 1,30g/cm
3
trong Cs
2
SO
4
và chứa 5,8 kb ssRNA.
Protein vỏ có trọng lƣợng 27 kDa và không chứa glycosylate. (Scagliusi và Lockhart,
2000).

Hình 2.2. Sugarcane yellow leaf virus dƣới kính
hiển vi điện tử (24-28nm), tỉ lệ thƣớc 100nm.
(Nguồn: Scagliusi và Lockhart, 2000)

10
2.2.2.2 Huyết thanh học
Kháng huyết thanh từ barley yellow dwarf lueovirus (BYDV) kiểu huyết thanh
(serotype) PAV, MAV và RPV đã đƣợc kiểm tra cho phản ứng huyết thanh với mô
mía bị nhiễm ScYLV (Vega và cộng sự, 1997). Kết quả cho thấy có mối quan hệ huyết
thanh học giữa BYDV-PAV và ScYLV. Bằng việc in những vết cắt mô gân lá lên
màng nitrocellulose và xử lý chúng với huyết thanh miễn dịch BYDV-PAV, phản ứng
miễn dịch dƣơng tính đã đƣợc nhận thấy trong những tế bào libe của những bó mạch
(Vega và cộng sự, 1997). Kết quả dƣơng tính chỉ nhận thấy ở những cây bị nhiễm với
ScYLV, nhƣng không bao giờ thấy ở những cây khỏe mạnh đƣợc trồng bằng hạt trong
nhà kính. Huyết thanh miễn dịch đặc hiệu cho ScYLV đƣợc Lockhart nghiên cứu từ
virus đã đƣợc tinh sạch (Scagliusi và Lockhart, 2000). Hiện nay nó đã đƣợc sản xuất
thành công từ những mẫu ở nhiều nơi để phát hiện ScYLV bằng cả kỹ thuật ELISA và
TBIA (Schenck, 2001).
2.2.2.3 Sự truyền nhiễm của ScYLV
Quá trình thử truyền mầm bệnh từ dịch trích của cây mía bị nhiễm với ScYLV
vào cây khỏe mạnh và các cây thảo mộc khác thì không thành công (Borth và cộng sự,
1994; Lockhart và cộng sự, 1996 (trích bởi Schenck, 2001); Scagliusi và Lockhart,
2000). Một vài loài rệp ở trên mía đã đƣợc kiểm tra khả năng truyền virus và kết quả là
rệp mía Melanaphis sacchari và rệp lá bắp Rhopalosiphum maidis (hình 2.3) là vector
của ScYLV trong khi rệp vàng lá mía thì không (Angel và cộng sự, 2006; Scagliusi và
Lockhart, 2000; Schenck và Lehrer, 2000). Virus này không bị truyền bởi những hạt
thuần hay bởi phƣơng tiện cơ giới mà chỉ có thể lan rộng trên cánh đồng bởi hạt của
những cây đã bị nhiễm hoặc bởi những vector (Schenck và cộng sự, 2001).
Con rệp bắp (Rhopalosiphum maidis) thƣờng ở trên cây bắp và nó ít khi phá
hoại trên cây mía. Theo Schenck và cộng sự (2001) rệp này cũng truyền ScYLV ở tỷ
lệ thấp. Rệp ở rễ cây lúa (Rhopalosiphum rufiabdomilanis) đã truyền ScYLV từ cây
lúa bị nhiễm ScYLV sang cây lúa không bị nhiễm nhƣng không truyền virus từ mía
sang mía (Schenck và cộng sự, 2001).

11

Hình 2.3. Rệp lá bắp. Rệp có cánh (A,B), rệp không cánh (C) trƣởng thành.
(Nguồn: http//:ipm_ncsu_edu-AG295-pics-corn_leaf_aphid_gif.htm)

2.2.2.4 Thời gian và không gian phân bố của ScYLV
Ở Lousiana thời gian gia tăng nhanh nhất của ScYLV xảy ra vào cuối mùa thu
và đầu mùa hè cùng với sự gia tăng và bắt đầu tàn phá của loài rệp mía Melanaphis
sacchari (McAllister và cộng sự, 2006)
Ở Hawaii YLS thƣờng xuất hiện nhất vào những tháng mùa hè do stress bởi
nƣớc. Ở Florida triệu chứng này biểu hiện do hạn hán, úng nƣớc và lạnh vào mùa
đông. Triệu chứng bắt đầu xuất hiện với những gân lá từ thứ 3 đến thứ 6 (tính từ ngọn
xuống) trở nên vàng khi thời tiết bắt đầu trở lạnh vào tháng 10 và 11. Sau đó màu vàng
lan ra bản lá và hoại tử bắt đầu từ đỉnh lá lan ra bản lá vào tháng 12 cho đến cuối mùa
thu hoạch vào tháng 3. Từ tháng 1 đến tháng 3 toàn bộ cánh đồng trở thành màu vàng
(Comstock và Miller, 2003). Borg (1997) đã báo cáo rằng YLS hiện diện rõ ràng nhất
suốt những tháng lạnh ở Australia và cũng tƣơng tự ở Brazil.
2.2.2.5 Những kí chủ khác của ScYLV
Các cây bắp, lúa, lúa mì, lúa mạch, yến mạch đƣợc lây nhiễm với ScYLV qua
rệp đƣợc kiểm tra nhƣ là những kí chủ khác của ScYLV. Những cây này đƣợc trồng từ
hạt trong các chậu và đƣợc chủng với những rệp mía có mang virus. Kết quả cho thấy
các cây đều có thể bị nhiễm virus (lúa mì (wheat) 96,5%, yến mạch (oat) 94,6%, lúa


12
mạch (barley) 93,7%) nhƣng chỉ có một tỉ lệ thấp của cây lúa và bắp đƣợc kiểm tra là
dƣơng tính (lúa (rice) 8,5%, bắp (corn) 10,5%) (Schenck và cộng sự, 2001).
2.2.2.6 Những nghiên cứu về bộ gene của ScYLV

Dựa trên những phân tích trình tự nucleotide, ScYLV đƣợc xếp là một giống
mới trong họ luteoviridae. Virus này cũng có những đặc tính của giống polerovirus,
luteovirus và enamovirus (Moonan và cộng sự, 2000; Smith và cộng sự, 2000). Tuy
nhiên, nó đƣợc mô tả rõ ràng là một loài khác vì những đặc tính sinh học độc nhất và
sự khác biệt ở mức độ phân tử mà nó đƣợc xem là sự tái tổ hợp giữa các loài khác
nhau (Moonan và cộng sự, 2000; Smith và cộng sự, 2000).
Dựa vào trình tự và sự sắp xếp của các khung đọc mở (ORF), luteovirus đƣợc
chia thành hai nhóm phụ (subgroups I và II). Trình tự bộ gene của ScYLV đã đƣợc
chứng minh là thuộc bộ gene của nhóm phụ II (hình 2.4).


Hình 2.4. Biểu đồ mô tả bộ gene của luteovirus thuộc nhóm phụ I và II
(Nguồn: Schenck, 2001)
Trình tự nucleotide hoàn chỉnh của bộ gene ScYLV đƣợc phân lập từ Ấn Độ đã
đƣợc xác định. Bộ gene RNA này dài 5899 nucleotide bao gồm 6 khung đọc mở
(ORF):
ORF1 (72,5 kDa): mã hóa cho protein đa chức năng.
ORF2 (64.4 kDa): mã hóa cho RNA polymerase không phụ thuộc RNA
(RdRp).
ORF3 (21.8 kDa): mã hóa cho protein vỏ (CP).
ORF 4 (16.6 kDa): mã hóa cho protein di chuyển giả định p17.
ORF5 ORF3 ORF1 ORF2
ORF4
ORF6
5’ 3’
Subgroup I
ORF1
ORF4
ORF0 ORF2 ORF5
5’ 3’

Subgroup II


13
ORF5 (52.1 kDa): mã hóa cho yếu tố truyền aphid giả định.
ORF0: chức năng chƣa biết.
Sự so sánh protein vỏ và trình tự 17kDa cho thấy ScYLV có quan hệ gần với
virus trong giống luteovirus. Dựa trên trình tự ở đầu 5’ của ScYLV thì thấy nó tƣơng
tự với giống polerovirus, trong khi trình tự ở đầu 3’ thì gần với giống luteovirus. Đây
là những mô tả đầu tiên về đặc điểm phân tử của ScYLV ở Ấn Độ (Gaur và cộng sự,
2003).
Moonan và cộng sự (2000) đã giải trình tự bộ gene ScYLV. Dựa trên trình tự
nucleotide mới của ScYLV và trình tự của luteovirus hiện tại, đồng thời sử dụng
phƣơng pháp luận tiến hóa và phát sinh chủng loài để tìm vùng tƣơng đồng của bộ
gene luteovirus. Kết quả cho thấy tỷ lệ thay thế các nucleotide và tạo ra loài mới của
luteovirus là có ý nghĩa về phƣơng diện thống kê. Kết quả cũng chỉ ra rằng Pea
enation mosaic virus-1 (PEMV-1), Soybean dwarf virus (SbDV), và ScYLV biểu hiện
biến dị phát sinh chủng loài địa lý (spatial phylogenetic variation (SPV)) phù hợp với
sự tái tổ hợp xảy ra giữa hai tổ tiên là luteovirus và polerovirus sau khi có sự phân li di
truyền của hai nhóm tổ tiên này.
Toàn bộ trình tự RNA gồm 5895 nucleotide của ScYLV đƣợc phân lập từ
Florida (ScYLV-F) đã đƣợc giải trình tự bao gồm 6 ORF (Smith và cộng sự, 2000).
Kết quả cho thấy, đầu 5’ thuộc vùng không dịch mã (UTR, untranslated region) bắt
đầu với trình tự ACAAAA thì phù hợp với motif ở đầu 5’ của polerovirus. Bộ gene
của ScYLV-F đƣợc sắp xếp giống nhƣ ở poleovirus.
ORF0 của ScYLV-F bắt đầu ở codon AUG thứ nhất trong trình tự và nó mã hóa
cho một protein 30,2 kDa.
ORF1 của ScYLV-F mã hóa cho một protein 72,5 kDa tƣơng tự với gene tƣơng
đƣơng ở trên bộ gene của polerovirus và Pea enation mosaic virus-1 (PEMV-1;
enamovirus) cũng mã hóa cho một protease.

ORF2 của SCYLV-F hầu nhƣ tƣơng đồng với những gene RNA polymerase
không phụ thuộc RNA (RNA dependent RNA polymerase (RdRp)) của poleroviruses
sobemoviruses, barnaviruses và PEMV-1. Đầu 5’ của ScYLV-F RdRp overlap trên
khung đọc 1 ở nucleotide 460. Có một trình tự heptamer, 5’GGGAAAC3’ ở trên
overlap ở vị trí 1753 và trình tự ở đầu 3’ của motif heptamer có thể là ở dạng kẹp tóc
(pseudoknot) (hình 2.5). Các trình tự này ở trên overlap của ORF 1 và 2 thì đƣợc bảo


14
tồn trên bộ gene của polerovirus và PEMV-1 và cho phép khung đọc dịch chuyển
ribosomal 1 từ gene ORF1 đến gene RdRP. Heptamer và pseudoknot có thể là có cùng
vai trò trong bộ gene của ScYLV-F và vì thế mà ORF 1 và 2 của ScYLV-F có thể
đƣợc dịch mã liền nhau, sự dịch chuyển khung đọc tạo ra protein dung hợp (fusion
protein) 120,6 kDa.
ORF3 hầu nhƣ tƣơng đồng với gene mã hóa protein vỏ (CP; 22 kDa) của
BYDV-PAV.
Tƣơng tự ORF4 cũng tƣơng đồng với gene mã hóa protein vận chuyển (MP)
(Smith và cộng sự, 2000) của BYDV-PAV. Cũng nhƣ trên bộ gene của các luterovirid
khác, gene mã hóa protein vận chuyển (ORF4) nằm hoàn toàn trong trình tự mã hóa
ORF3, trong khung đọc 1. Đầu N của protein vỏ (CP) (ORF3) của ScYLV-F thì giàu
arginine và gene CP của ScYLV-F kết thúc với một đột biến vô nghĩa, giống nhƣ tất
cả các gene CP ở các luteovirid khác và codon này đƣợc theo sau bởi codon đầu tiên
của gene mã hóa protein RT (read-through, đọc xuyên: kiểu phiên mã di truyền mà
việc tổng hợp RNA của một operon lại bắt đầu từ khởi điểm operon khác) (ORF5).
Trình tự quanh vùng đột biến vô nghĩa đƣợc bảo tồn cao (Smith và cộng sự, 2000).
.
Hình 2.5. Cấu trúc kẹp tóc giả định trong bộ gene của ScYLV
(Nguồn: Smith và cộng sự, 2000)
ORF0 của ScYLV mã hóa cho protein 30kDa có ít amino acid tƣơng đồng với
các protein P0 của những polerovirus khác. Trong 3 protein P0 của polerovirus

(PLRV, BWYV và CABYV) ảnh hƣởng đến sự tích lũy của virus cũng nhƣ sự kìm
hãm của posttranscriptional gene silencing (PTGS). Sử dụng Nicotiana benthamiana