菠萝泛菌与水稻白叶枯病菌双重PCR检测方法的建立与应用

近年来水稻发生了一种由菠萝泛菌Pantoea ananatis引起的新型细菌病害，其发生时期与白叶枯病相近，病症与白叶枯病类似。为了实现该病害与白叶枯病的快速检测，本研究基于泛菌属看家基因acnA,通过序列比对，设计了22对特异性引物，分别与已知的白叶枯病菌检测引物XOO80进行配对并筛选，建立了一种双重PCR检测方法，可从菠萝泛菌和白叶枯病菌中分别扩增出910 bp和162 bp的特异性条带，而其他10种非目标细菌均未有扩增条带，25μL体系中可稳定地从至少1 pg/μL的基因组DNA模板中扩增出特异性条带。本研究建立的菠萝泛菌与水稻白叶枯病菌双重PCR检测方法具有良好的特异性和灵敏度，为水稻细菌病害病原鉴定及防治提供了技术支撑。     

番茄溃疡病菌PCR快速检测技术

番茄溃疡病是一种严重危害番茄生产的细菌性病害，许多国家将其列为检疫性病害。利用ITS通用引物扩增了番茄溃疡病菌（Clavibacter michiganensis subsp．michiganensis）的ITS序列，并进行克隆测序。根据序列比较结果设计了引物BT1和BT2，该引物特异性好，能专一扩增出268bp电泳条带，而马铃薯环腐病菌等不同亚种、不同属的细菌及健康的番茄材料均无扩增条带。从接种但未显症番茄苗叶片及人工模拟染菌种子上提取总DNA，以此为模板均能稳定地扩增出特异性目的条带。该方法直接对种子或植株进行检测，不需进行病原菌分离培养，快速简便，适用于出入境检验检疫及种苗健康检测领域。     

两种向日葵检疫性真菌病害的多重DPO-PCR检测方法

本研究根据向日葵白锈病菌大亚基核糖体RNA基因序列,向日葵黑茎病菌的ITS-5.8S r RNA基因序列,分别设计特异性DPO(dual priming oligonucleotide)引物,建立同时检测这两种检疫性病菌的多重DPO-PCR检测方法,并对其特异性和灵敏度进行评价。结果表明,所设计的DPO引物特异性强,仅向日葵白锈病菌和向日葵黑茎病菌可分别扩增出307 bp与388 bp的特异性条带,其他参照菌株及阴性对照均无条带;检测体系对混合模板中向日葵白锈病菌和向日葵黑茎病菌的DNA灵敏度均达0.05 ng/μL;且该检测方法对退火温度不敏感,适用范围广。该方法能够准确、快速的检测向日葵白锈病菌和向日葵黑茎病菌,适合于口岸实验室的快速检测。     

玉米细菌性枯萎病菌PCR检测

 根据GenBank中玉米细菌性枯萎病菌及其近似种的16S序列差异,设计了一对玉米细菌性枯萎病菌特异性引物Ps2r/Ps3r,该引物能从供试的7株玉米细菌性枯萎病菌中特异性扩增出一条268 bp的预期条带,供试的32株近似种菌株都没有扩增产物;与国内外文献报道的其它5对特异性引物相比,除引物PSA/PSB外,引物DEP1/DEP2、ES16/ESIG2c、HRP1d/HRP3c和CPSL1/CPSR2c在不同程度上对部分近似种菌株出现了扩增。试验结果表明,引物Ps2r/Ps3r和PSA/PSB能特异性扩增玉米细菌性枯萎病菌,得到预期的扩增产物。对不同系列稀释度的DNA和玉米样品中病菌的检测结果表明,由引物Ps1/Ps4和Ps2r/Ps3r组合的巢式PCR方法的检测灵敏度高于引物ITSA/ITSB和PSA/PSB组合的巢式PCR方法,也高于Bio-PCR检测方法;前者可以检测到玉米种子中300 cfu/sample的目的细菌,该检测方法在进境玉米种子样品玉米细菌性枯萎病菌的检疫中具有比较理想的应有潜力和推广价值。     

瓜黑星病菌、枯萎病菌和蔓枯病菌的三重PCR检测

通过测定黄瓜黑星病菌(Cladosporium cucumerinum)rDNA的ITS序列,比对近缘种及瓜类几种重要病原菌的ITS序列,设计出特异性引物HX-1/HX-2,经过对引物HX-1/HX-2PCR条件的优化,可以扩增出1条190bp的黄瓜黑星病菌特异性DNA条带,灵敏度达到1pg/μL。进一步将引物HX-1/HX-2和瓜类枯萎病菌、瓜类蔓枯病菌特异检测引物Fn-1/Fn-2、Mn-1/Mn-2组合,建立三重PCR体系,可一次检测出瓜类黑星病菌、瓜类枯萎病菌、瓜类蔓枯病菌3种瓜类植物重要的病原菌。建立了可以应用于田间瓜类黑星病菌PCR检测技术和瓜类主要病害三重PCR检测技术,对瓜类病害的诊断和防治具有重要的指导作用。     

猕猴桃溃疡病菌的分子检测技术研究

 猕猴桃溃疡病是猕猴桃生产上的主要病害,为建立该病的快速诊断技术,本实验通过RAPD分析获得一条1 300 bp左右的致病菌的特异片段,对该片段进行克隆测序,在测序的基础上设计并合成一对特异引物F7/R7,优化特异引物扩增条件,并验证引物的特异性和灵敏性。利用该特异引物对包括猕猴桃溃疡病菌在内的14个菌株基因组DNA进行PCR扩增表明,只有猕猴桃溃疡病菌能扩增出1条约为950 bp的特异条带,其他菌株及对照均未扩增出特异条带。对采自果园的染病枝干组织和接种致病菌的枝干组织的检测表明,该特异引物能特异性地检测到猕猴桃溃疡病菌的存在,其在组织中的检测灵敏度为100 fg/μL。因此,利用设计合成的特异引物F7/R7,参考优化的体系和程序,结合简单的试剂盒法提取猕猴桃溃疡病菌或植物组织DNA,可以在短时间内完成对该病原菌的分子检测。     

应用PCR方法快速检测黄瓜细菌性角斑病菌

黄瓜细菌性角斑病是黄瓜上的一种重要细菌病害,其病原为丁香假单胞菌黄瓜致病变种(Pseudomonas syringae pv.lachrymans),目前未见到该病害特异性PCR检测方法的报道。通过分析丁香假单胞菌(P.syringae)不同致病变种glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 1(gap1)基因序列设计得到一对Psl特异性PCR引物。利用该引物对丁香假单胞菌不同致病变种、假单胞菌属其他种及其他属的共46株菌株进行了PCR扩增,结果表明,所有不同来源的12株黄瓜细菌性角斑病菌均得到179bp的目标片段,而所有其他参试菌株均无扩增条带,PCR检测的灵敏度为7.5×103cfu/mL。利用该方法可从接种后发病的黄瓜叶片总DNA中检测到特异条带,而健康叶片无条带。该引物的PCR检测方法可直接用于植株总DNA的检测,无需进行病原菌的分离培养,快速简便,适用于进出境检验检疫及种苗健康检测等。     

进境苹果中3种检疫性真菌三重PCR同步检测方法的建立

苹果壳色单隔孢溃疡病菌(Botryosphaeria stevensii)、美澳型核果褐腐病菌(Monilinia fructicola)和丁香疫霉病菌(Phytophthora syringae)是为害多种水果和其他植物的重要检疫性真菌,均能侵染苹果果实导致烂果,并造成严重的经济损失。本研究设计和筛选了3对特异性引物,建立了同步检测3种检疫性真菌的普通PCR和三重PCR方法。设计的引物Bs-368 F/R、M.cola 986F/R和Psy1/Psy2能分别特异性地扩增出B.stevensii、M.fructicola和P.syringae所有供试菌株的DNA,而对相应多个近似种的DNA则无扩增。灵敏度试验结果表明,上述3对引物分别检测B.stevensii、M.fructicola和P.syringae DNA的灵敏度是41.7 pg、47.4 pg和0.375 pg,三重PCR同时检测到3种病菌DNA的灵敏度是4.44 ng。该方法可以满足对进境苹果果实携带的苹果壳色单隔孢溃疡病菌、美澳型核果褐腐病菌和丁香疫霉病菌的快速初筛,加速进境新鲜水果的快检快放。     

木薯细菌性萎蔫病菌的LAMP快速检测方法

建立了一种木薯细菌性萎蔫病菌的环介导恒温扩增快速检测方法,为木薯细菌性萎蔫病的快速检测提供有力的技术支持。针对木薯细菌性萎蔫病菌TAL效应器蛋白质(pthBXam)靶序列的6个位点设计4条特异性引物,并对反应温度和内引物浓度等参数进行了优化,设计的引物与试验中提供的其他黄单胞近缘种都没有扩增反应,表现了较好的特异性。LAMP方法对木薯细菌性萎蔫病菌菌株DNA的检测下限为1pg/μL,比常规PCR灵敏度高100倍。该方法采用SYBR Green I染料法对扩增产物闭管检测,裸眼观察颜色变化判断反应结果,能快速、准确地对田间样品进行检测,没有出现假阳性和假阴性。与其他检测方法相比,LAMP方法检测时间短,效率高,降低了设备投入,易于操作,适合木薯细菌性萎蔫病菌的现场检疫和大规模监测。     

向日葵黄萎病病原菌轮枝菌的多重DPO-PCR检测方法

为建立可同时快速检测引起向日葵黄萎病害的2种检疫性病原菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.和黑白轮枝菌V.albo-atrum Reinke et Berthold的方法,根据2种病原菌的β-tubulin基因分别设计特异性DPO引物,建立多重DPO-PCR检测方法,并对其特异性和灵敏度进行评价。结果表明,所设计的DPO引物特异性强,仅大丽轮枝菌和黑白轮枝菌可分别扩增出225 bp与151 bp的特异性条带,其它向日葵病害的7种病原菌及阴性对照均无目的条带;反应体系中引物终浓度为0.2μmol/L、退火温度为60℃时,30个扩增循环的检测灵敏度均可达0.05 ng菌丝DNA量;在45~65℃退火温度范围内均可高效扩增靶基因片段,表明该方法退火温度范围宽。所建立的检测方法能够准确、高效地检测引起向日葵黄萎病的大丽轮枝菌和黑白轮枝菌,可用于向日葵种子带菌筛查及田间病害诊断检测。     

基于实时环介导等温扩增技术快速检测玉米晚枯病菌

为了利用实时环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）技术,特异、灵敏、快速地检测检疫性病原菌玉米晚枯病菌（Cephalosporium maydis）,本研究选择种间遗传距离较高的Tef-1α和H3基因作为特异性基因,进行特异性引物的筛选、检测温度的优化、灵敏度和特异性检测等研究。实验结果表明,最佳引物组合为Tef-2,检测温度为65℃,最小检测限为0.10 pg/μL,且只对玉米晚枯病菌靶基因特异,检测应用结果可靠。环介导等温扩增技术能够用于玉米晚枯病菌的高效特异性检测,可为检验检疫部门对玉米晚枯病菌的检测工作提供有力的保障。     

16S nested-PCR技术检测玉米细菌性枯萎病菌

 玉米细菌性枯萎病是玉米上的重要种传病害,病原菌为Pantoea stewartii subsp.stewartii。本研究设计了16S通用引物,扩增该病菌及其近似种的16S rDNA,通过序列测定和分析,针对该病菌设计了特异性引物,采用nested-PCR技术,能够准确地区别该病菌及其近似种,检测的灵敏度在DNA水平上达到10^-3 pg级,检测活菌则达到2 cfu。检测人工污染的玉米种子时,不受种子提取液中其它物质的干扰,灵敏度依然达到2 cfu。     

柑橘溃疡病菌的普通LAMP及快速LAMP检测方法的建立

建立柑橘溃疡病菌的普通LAMP和快速LAMP检测方法,使其能应用于基层检验检疫部门对病害的快速检测.利用柑橘溃疡病菌基因组特有的保守区域设计LAMP引物,通过优化反应条件,建立柑橘溃疡病菌的普通LAMP检测体系;在普通LAMP引物的基础上设计一对环引物,建立柑橘溃疡病菌的快速LAMP检测体系,并以多种参比菌DNA以及健康柑橘叶片基因组DNA为模板对普通LAMP和快速LAMP检测体系的特异性进行了验证,利用柑橘溃疡病菌菌液和DNA溶液梯度稀释液对普通LAMP和快速LAMP检测体系的灵敏度进行了验证.普通LAMP检测体系菌体和DNA检测灵敏度分别达到了2.25×104 cfu和2.03×10-1 ng,快速LAMP检测体系菌体和DNA检测灵敏度分别达到了2.25 cfu和2.03×10-5ng.在特异性测试中,普通LAMP检测体系与快速LAMP检测体系均仅对柑橘溃疡病菌进行扩增,对非靶标菌和柑橘叶片基因组DNA不产生扩增,普通LAMP与快速LAMP检测体系特异性测试结果一致.快速LAMP检测体系在0.5h内就可以达到普通LAMP检测体系的扩增量,是普通LAMP检测体系反应时间的一半,大大提高了检测的效率;快速LAMP检测体系菌悬液和DNA检测灵敏度均比普通LAMP检测体系提高了10 000倍.成功地建立了柑橘溃疡病菌的普通LAMP及快速LAMP检测方法,为柑橘溃疡病菌的检测提供了一种新的简便、快速的检测手段.     

非洲菊疫霉根腐病的快速分子诊断

 隐地疫霉引起的根腐病是非洲菊生产上的主要病害,为发展该病的快速诊断技术,本文比较了卵菌核糖体基因ITS的序列,在此基础上设计了2条针对隐地疫霉的特异性PCR引物PC1和PC2。供试的23种不同真菌和疫霉菌的46个菌株中,利用这对引物能从隐地疫霉基因组DNA中扩增出一条分子量为620bp的特异性条带,该引物的检测灵敏度可达10pg。采用快速组织碱裂解法提取发病植物组织的DNA,结合PCR检测技术,4h内可从发病的非洲菊根部组织中特异性地检测到隐地疫霉菌。结果表明,建立的非洲菊疫霉根腐病菌分子检测方法可用于该病害的快速分子诊断。     

栎枯萎病菌与栎树疫霉猝死病菌的多重PCR检测方法

根据实验室设计的栎枯萎病菌的特异性引物CF01/CF02和2004年Hayden等设计的栎树疫霉猝死病菌特异性引物Phyto1/Phyto4,组合并优化出了可以同时检测2种病原菌的多重PCR检测体系,经PCR扩增可以分别得到687bp和280bp两条特异性条带,利用菌丝DNA检测,灵敏度为10pg基因组DNA。     

向日葵黑茎病菌TaqMan-MGB探针实时荧光快速检测方法

 向日葵黑茎病菌是我国进境检疫性有害生物名录中的一种检疫性真菌。根据向日葵黑茎病菌及其近似种的ITS序列差异,设计并合成特异性引物和探针,建立了向日葵黑茎病菌的实时荧光PCR检测方法。特异性试验结果表明,该检测方法能特异性检测向日葵黑茎病菌;灵敏度试验结果表明,最低检测限量为20 μL反应体系中总DNA含量0.1 pg;实时荧光PCR优化反应条件为引物终浓度0.6 μmol·L^-1,探针终浓度0.3 μmol·L^-1。实际样品检测结果表明,该方法可用于疑似携带向日葵黑茎病菌样品的检测与初筛。此方法快速、灵敏,整个反应过程约1 h,检测过程完全闭管,无需PCR后续处理,为早期快速检测向日葵黑茎病菌提供了重要参考。     

甜菜黄萎病病原菌（Gibellulopsis nigrescens）的快速分子检测

甜菜黄萎病是由变黑轮枝菌(Gibellulopsis nigrescens)引起的一种土传真菌病害。快速、准确地检测出变黑轮枝菌(G. nigrescens),对该病害的监测以及防治十分必要。根据变黑轮枝菌(G. nigrescens)的内转录间隔区,设计了一对引物GNS-F/GNS-R并验证该对引物的特异性和灵敏度。结果表明,该对引物仅能从变黑轮枝菌(G. nigrescens)的DNA中扩增出唯一条带,而其他供试菌株的DNA及阴性对照中未扩增出任何条带,片段长度为502 bp;引物的检测灵敏度为1×10~(-3) ng/μL。该病原菌也可在人工接种的发病组织及土壤中被检测到,且土壤中分生孢子的检测阈值为1×10~4cfu/g。基于该引物建立的常规PCR检测体系适用于甜菜黄萎病的快速检测,可为该病害早期诊断及药剂防治提供参考依据。     

双重PCR检测马铃薯晚疫病和环腐病方法的建立

通过克隆马铃薯环腐病菌和晚疫病菌转录间隔区(ITS)序列,并对测序结果进行同源性比较,选取差异位点分别设计了两对引物P.IN1/P.IN2和C.IN1/C.IN2,并检测了引物的特异性及方法的灵敏度。引物P.IN1/P.IN2可扩增出1条363bp马铃薯晚疫病菌的特异性条带,在DNA水平上其灵敏度达18fg/μL;引物C.IN1/C.IN2可扩增出1条218bp马铃薯环腐病菌的特异性条带,在细菌数上检测灵敏度为104 cfu/mL。混合这两对引物构建双重PCR反应体系,能从马铃薯环腐病菌和晚疫病菌的混合DNA及感染这两种菌的马铃薯植株中同时扩增到363bp和218bp的特异片段。实现了同时对马铃薯晚疫病菌和环腐病菌的快速可靠检测。     

香蕉炭疽菌rDNA ITS区的分子鉴定与检测

 香蕉炭疽病菌(Colletordchum muscat)是一种引起香蕉采后病害的最重要病原,本研究用真菌18S~28S间的内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)通用引物18SF和28SR扩增香蕉炭疽菌和其它外群真菌的基因组DNA,扩增出约510bp的片段;通过克隆测序香蕉炭疽菌的ITS全序列并与GenBank中炭疽菌属其它种的ITS序列比对,设计出香蕉炭疽菌的特异性引物ColM1和ColM2。用此特异引物可以从香蕉炭疽菌株中扩增出382bp的特异性片段,而其余20个参试菌株和香蕉组织的PCR反应结果为阴性,灵敏度实验证明可以检测到目标DNA的浓度为0.1Pg。该方法可用于快速、准确和灵敏地检测香蕉炭疽菌,为快速监测组织中有无香蕉炭疽病菌潜伏侵染与及早采取防治措施提供积极的指导意义。     

利用常规PCR和实时荧光定量PCR检测杨梅凋萎病菌

凋萎病是近年来危害杨梅的主要病害。为了快速灵敏的检测杨梅凋萎病菌(Pestalotiopsis versicolor和P.microspora),本研究开发了常规PCR和SYBR Green实时荧光定量PCR技术各一套。利用P.versicolor(JN861773)和P.microspora(JN861776)的ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列的相同部分设计引物对(Pvm1L/Pvm1R)。该引物对利用常规PCR技术能特异性扩增出杨梅凋萎病菌188 bp的目标产物而对照菌株则呈阴性。该常规PCR体系能够检测人工接种后21 d和田间自然发病的有病症杨梅组织中的凋萎病菌,检测下限是0.6×10~5拷贝数。利用Pvm1L/Pvm1R进行SYBR Green实时荧光定量PCR,检测灵敏度是常规PCR的100倍,检测下限是0.6×10~3拷贝数,能够检测出人工接种及田间已经感染但尚未表现症状的杨梅组织中的凋萎病菌。这两项技术简单、快速、灵敏特异性强,可以应用于杨梅凋萎病的诊断和苗木检疫。