马铃薯腐烂茎线虫特异性分子检测技术研究

 本研究利用通用引物(rDNA1/rDNA2)研究了21个国内甘薯茎线虫(Ditylenchus destructor)群体和1个韩国马铃薯茎线虫(D.destructor)群体的rDNA-ITS序列,从21个国内群体中扩增出2个大小不同的ITS片段,分别约为940bp和1100bp;经克隆、序列测定和分析比对发现其ITS区存在特异性差异,分别命名为A型和B型,其中18个群体DdTH、DdCL、DdJN、DdMY1、DdYX1、DdZZ、DdLN,DdDX1、DdFN,DdYX2、DDSX1、DdDX2、DdXY,DdLL、DdSX2、DdLY,DdMY2和DdPY的ITS扩增产物约为940bp,称之为A型马铃薯腐烂茎线虫(940bp),3个群体DdSH,DdTS,DdYS为B型马铃薯腐烂茎线虫(1100bp)。设计构建并筛选出A型和B型马铃薯腐烂茎线虫2对特异性引物DdS1/DdS2和DdL1/DdL2,分别扩增出A型马铃薯腐烂茎线虫、B型马铃薯腐烂茎线虫群体的特异片段252bp和485bp;引入D3A/D3B作为内标,设计出一步双重PCR检测技术;同时优化了检测体系和PCR反应程序。该技术具有较高的特异性和灵敏性,能快速、准确地检测出不同型的马铃薯腐烂茎线虫群体。     

马铃薯腐烂茎线虫28S rDNA-D2/D3区序列分析

 我国危害甘薯的马铃薯腐烂茎线虫rDNA-ITS基因片段长度存在A型(900bp)和B型(1100bp)2个类型,A型腐烂茎线虫群体的ITS片段比B型群体少200bp。为了进一步研究这2种类型群体的发育关系,本文用线虫通用引物D2A和D3B对来自国内的21个马铃薯腐烂茎线虫群体和1个韩国的马铃薯腐烂茎线虫28SrDNA-D2/D3区进行了PCR扩增,均产生大小一致的片段,长度约为780bp,克隆、测序后用DNAMAN5.2软件和MEGA4软件进行分析比对,结果表明我国21个马铃薯腐烂茎线虫群体28SrDNA-D2/D3区只有20余个碱基的差异,相似率达97.2%。基于UPGMA构建的系统发育树很好地区分了马铃薯腐烂茎线虫A型和B型群体,展现出了群体的来源及发育关系。     

甘肃定西地区马铃薯线虫病病原的分离鉴定

为明确甘肃省定西市马铃薯线虫病的病原种群分类地位,采用形态学结合分子生物学的方法对该地区马铃薯上的4个线虫群体进行了鉴定,观察和测量其形态特征值,基于r DNA-ITS序列以UPGMA法构建线虫群体的系统发育树,并按照柯赫氏法则进行了致病性测定。结果表明,4个线虫群体在形态学上与马铃薯腐烂茎线虫Ditylenchus destructor一致,但群体DX27与群体DX11、DX16、DX19雌虫的体长、体长/食道长、体长/尾长值存在极显著差异。利用通用引物TW81/AB28扩增r DNA-ITS序列均获得长度为915 bp的片段;序列比对分析表明,群体DX27与其它3个群体相比在ITS1区的第96~255 bp片段内有25个碱基的差异;系统发育树显示,群体DX27与C型群体聚为1支,群体DX11、DX16、DX19与B型群体聚为1支。根据形态学特征及r DNA-ITS序列分析结果确定该病原线虫为马铃薯腐烂茎线虫,其中群体DX27属于C型,群体DX11、DX16、DX19属于B型。     

黑龙江腐烂茎线虫群体的分离和鉴定

 本研究对分离自黑龙江省马铃薯中的1个线虫群体Hp1进行形态观察与测量,采用线虫通用引物对其rDNA-ITS进行扩增与序列分析,利用PAUP软件以ML法构建系统发育树,并测定其致病性。结果显示,该线虫群体有6条侧线,头部略缢缩,口针明显,中食道球呈长纺锤形,食道峡部窄而细长;雌虫阴门稍突起,后阴子宫囊较长;雄虫交合刺略向腹面弯曲,引带短,具交合伞。其形态测量值与腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)基本一致。rDNA-ITS PCR扩增片段916 bp,经BLAST比对,该ITS序列与腐烂茎线虫序列相似度最高。系统发育树显示,该群体没有与腐烂茎线虫A、B基因型群体聚在一起,而是与C、D型群体聚为1个分支,且与C型亲缘关系更近。据此,将群体Hp1鉴定为腐烂茎线虫C基因型,这是首次在黑龙江省发现腐烂线虫为害马铃薯。     

黑龙江腐烂茎线虫群体的分离和鉴定

 本研究对分离自黑龙江省马铃薯中的1个线虫群体Hp1进行形态观察与测量,采用线虫通用引物对其rDNA-ITS进行扩增与序列分析,利用PAUP软件以ML法构建系统发育树,并测定其致病性。结果显示,该线虫群体有6条侧线,头部略缢缩,口针明显,中食道球呈长纺锤形,食道峡部窄而细长;雌虫阴门稍突起,后阴子宫囊较长;雄虫交合刺略向腹面弯曲,引带短,具交合伞。其形态测量值与腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)基本一致。rDNA-ITS PCR扩增片段916 bp,经BLAST比对,该ITS序列与腐烂茎线虫序列相似度最高。系统发育树显示,该群体没有与腐烂茎线虫A、B基因型群体聚在一起,而是与C、D型群体聚为1个分支,且与C型亲缘关系更近。据此,将群体Hp1鉴定为腐烂茎线虫C基因型,这是首次在黑龙江省发现腐烂线虫为害马铃薯。     

马铃薯腐烂茎线虫RPA-LFD可视化快速检测方法的建立

 马铃薯腐烂茎线虫是为害我国甘薯和马铃薯的一种重要植物病原线虫,也是我国重要的检疫性有害生物。为实现对该线虫的准确、快速且可视化的检测,本研究以马铃薯腐烂茎线虫rDNA-ITS序列为靶标构建了重组酶聚合酶结合侧流层析试纸条(RPA-LFD)的可视化快速检测体系。该体系可在39 ℃条件下15 min内特异性地完成对马铃薯腐烂茎线虫的检测,对A型(甘薯种群)和B型(马铃薯种群)单头线虫(J4)的检出底限均为3 125^-1头线虫,可以直接对土壤和甘薯茎中的马铃薯腐烂茎线虫进行检测,灵敏度可达1头(J4)/10 g土壤和1头(J4)/2 g甘薯茎组织。该体系操作简便、成本低廉、结果可视,可为马铃薯腐烂茎线虫的早期预警和口岸检疫提供技术支撑。     

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。     

腐烂茎线虫在马铃薯不同组织中的数量动态

腐烂茎线虫病是近年来我国马铃薯生产中的一种新病害, 了解腐烂茎线虫的侵染规律对该病害的预防和控制及对马铃薯产量和品质提高具有重要意义。本研究采用盆栽法, 在苗期接种腐烂茎线虫, 研究该线虫在马铃薯不同组织中的数量动态及危害程度。结果显示, 在发芽-幼苗期(播种0 ~ 75 d), 母薯先受到腐烂茎线虫侵染; 在发棵期(播种75 ~ 90 d), 母薯和匍匐茎均检测到腐烂茎线虫; 在结薯期到成熟期(播种90 ~ 105 d), 线虫开始危害新生块茎, 随着块茎膨大危害逐渐加重。在马铃薯成熟期, 症状表现最明显, 新生块茎中线虫数量最多, 可达767.67条/g。不同时期的接种试验表明, 在匍匐茎形成期(播种后70 d)接种, 马铃薯受害最为严重, 发病率达100%, 块茎中线虫密度最高, 达到99.32条/g, 且块茎鲜重最低, 为14.02 g/个。本研究结果可为马铃薯腐烂茎线虫的适时有效防治提供参考。     

甘薯茎线虫rDNA-ITS1区的PCR扩增与序列分析

 利用PCR技术获得了甘薯茎线虫rDNA-ITS1区序列。序列分析表明,采自我国河北、山东、安徽的甘薯茎线虫16个地理种群的ITS1区序列分化为短型(S)和长型(L)2种基因型。山东费县芍药山乡4个地理种群为L型,ITS1区长度为466 bp;河北、安徽和山东费县新庄乡的12个地理种群为S型,ITS1区长度为288 bp。甘薯茎线虫与鳞球茎茎线虫(Ditylenchus dipsaci)的rDNA-ITS1序列同源性为52.0%~52.5%,与腐烂茎线虫(D.destructor)序列同源性为82.0%~85.4%;我国甘薯茎线虫不同地理种群间的序列同源性为96.6%~100.0%。     

粗茎秦艽根结线虫病的病原鉴定

粗茎秦艽Gentiana crassicaulis Duthie ex Burk.是一种重要的中药材, 近年来根结线虫病发生严重?为明确粗茎秦艽根结线虫病病原种类, 对其病原线虫进行种类鉴定, 以期为该病的防治提供理论依据, 采用雌成虫?2龄幼虫?会阴花纹形态特征及形态测量值进行形态学鉴定, 结合分子鉴定方法(比对rDNA-ITS和mtDNA-COⅠ序列?构建系统进化树, 序列特异性扩增区段比对)对病原线虫进行种类鉴定?结果表明, 该病原线虫雌成虫和2龄幼虫形态特征及测量值与北方根结线虫Meloidogyne hapla极为相似; 该病原线虫rDNA-ITS序列和mtDNA-COⅠ序列均与NCBI数据库中登录的北方根结线虫相似性达100%; 采用北方根结线虫特异性引物, 该病原线虫能扩增出1 500 bp的特异性条带, 与北方根结线虫特异性条带大小相同?上述结果表明, 云南省丽江市鲁甸乡粗茎秦艽根结线虫病的病原为北方根结线虫, 为首次发现北方根结线虫危害粗茎秦艽, 研究结果为进一步制定有效防治策略提供了理论依据?     

甘肃小麦禾谷孢囊线虫rDNA-ITS和28S rDNA-D2/D3区序列特征及ITS-RFLP分析

禾谷孢囊线虫是危害禾谷类作物的重要病原,严重威胁我国小麦主产区的小麦产量和品质。利用通用引物对甘肃、河南、安徽禾谷孢囊线虫群体28SrDNA-D2/D3区和rDNA-ITS区进行PCR扩增和序列测定,利用UPG-MA方法分析了甘肃省7个种群、河南1个种群、安徽1个种群的禾谷孢囊线虫群体D2/D3区和ITS区的系统发育关系;用9种限制性内切酶对7个甘肃禾谷孢囊线虫群体的rDNA-ITS区进行了RFLP分析。结果表明:中国甘肃的禾谷孢囊线虫rDNA-D2/D3区片段长度约为780bp,rDNA-ITS片段长度约为1040bp。7个甘肃禾谷孢囊线虫群体、1个河南安阳群体、1个安徽蚌埠群体的D2/D3区和新西兰的H.aucklandica群体亲缘关系很近;其ITS区同澳大利亚的H.australis、北京通州的H.avenae(AY148382)的亲缘关系很接近。RFLP分析表明,9种限制性内切酶酶切禾谷孢囊线虫群体的rDNA-ITS共产生了22个酶切片段,不同酶切的RFLP分布型在7个种群间没有差异。甘肃省禾谷孢囊线虫群体的rDNA-ITS区具有高度的保守性,与中国的C型群体相近,但不同于欧洲的A型群体和印度的B型群体。这是首次报道甘肃CCN种群分子特征。     

不同类型杀线剂对甘薯茎线虫趋化性的影响

实验室条件下研究了涕灭威、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和丙溴磷在低剂量胁迫下对甘薯茎线虫趋化性的影响。结果表明:在无药剂胁迫情况下甘薯茎线虫对灰霉菌、半裸镰刀菌的趋化性最强,其次为马铃薯,对甘薯无趋性。在含有5～5×10-2μg/mL涕灭威、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和丙溴磷的水琼脂平板,线虫的趋化性均受到抑制,且甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抑制活性高于其他2种药剂;线虫经10-1～10-3μg/mL的涕灭威、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和丙溴磷浸渍24h后采用灭菌去离子水清洗3次并恢复24h后,线虫的趋性仍受到抑制。值得注意的是,在含5×10-3μg/mL丙溴磷水琼脂或经丙溴磷10-3～10-4μg/mL处理后,线虫的趋性发生了改变,表现出对甘薯块具有一定的趋性。     

分子检测土壤中南美大豆猝死综合症病菌和北美大豆猝死综合症病菌

对南美大豆猝死综合症病菌（Fusarium tucumaniae）和北美大豆猝死综合症病菌（Fusarium virguliforme）rDNA基因间间隔区（IGS）进行分析,设计并筛选出3对特异性引物FT1/FT6、FT1/FT9和FV1/FV1A。分别利用FT1/FT6、FT1/FT9进行PCR反应,对F.tucumaniae分别扩增出250bp、656bp的特异性片段,而F.virguliforme、F.brasiliense、F.cuneirostrum和F.phaseoli等近似种均无特异性PCR产物出现。利用FV1/FV1A进行PCR反应,F.virguliforme出现228bp特异性PCR产物,而F.tucumaniae、F.brasiliense、F.cuneirostrum和F.phaseoli等近似种无特异性PCR产物。引物FT1/FT6、FV1/FV1A检测F.tucumaniae和F.virguliforme的最低DNA含量为1pg/μL,利用FT1/FT6和FT1/FT9对土壤中的病菌进行巢式PCR,能检测到接种量为每g土壤含100个大分生孢子的F.tucumaniae,FV1/FV1A能检测到接种量为每g土壤含1000个大分生孢子的F.virguliforme。     

金莲花绿变植原体的分子鉴定

本研究对河北省大面积发生的金莲花绿变病的病原进行检测和鉴定。以金莲花叶片的总DNA为模板,使用植原体16S rDNA和核糖体蛋白(ribosomal protein)基因rp的特异性引物进行PCR扩增,在感病金莲花样品中扩增到植原体的16S rDNA(1 432 bp)片段和rp基因(1 240 bp)片段。序列分析发现,获得的16S rDNA和rp基因片段与洋葱黄化植原体Onion yellows phytoplasma(GenBank登录号:AP006628)的相似度最高,分别为99.9%和99.3%,确定金莲花绿变病的病原为植原体,暂命名为金莲花绿变植原体Trollius chinensis virescence phytoplasma。对金莲花绿变植原体的16S rDNA进行虚拟RFLP分析,发现其酶切图谱与16SrⅠ-B亚组的洋葱黄化植原体的参照图谱完全一致,相似系数1.00。16S rDNA和rp基因的系统发育进化树显示,金莲花绿变植原体与16SrⅠ-B亚组的植原体聚为一支,属于植原体16S rⅠ-B亚组。     

谷子锈菌巢式PCR检测体系的建立

<正>由粟单胞锈菌(Uromyces setariae-italicae)引起的谷子锈病是一种危害严重的真菌性病害,该病可在短期内大面积流行,通常导致减产10%~30%。谷子锈病病原菌U.setariae-italicae,属担子菌亚门(Basidiomycotina)、柄锈菌科(Pucciniaceae)、单胞锈菌属(Uromyces),是一种多孢型转     

PCR-based detection of Colletotrichum acutatum on strawberry

An oligonucleotide primer ( Ca Int 2) was synthesized from the variable internal transcribed spacer (ITS) 1 region of ribosomal DNA (rDNA) from Colletotrichum acutatum . PCR with primers Ca Int2 and ITS4 (from a conserved sequence of the rDNA) amplified a 490 bp fragment from several isolates of C. acutatum but not from other members of the genus Colletotrichum . Amplification of this fragment was achieved from 100 fg of fungal DNA. These primers amplified a fragment of the same size from DNA extracted from strawberry tissues infected by C. acutatum . Southern hybridization analysis confirmed the 490 bp fragment from C. acutatum DNA and infected strawberry to be identical. The species-specific primer ( Ca Int2) developed in this work could be used for the accurate identification of C. acutatum and its detection on other host plants.     

稻瘟病拮抗菌NK413的鉴定及抑菌效果

菌株NK413是从黑龙江省农田土壤中分离得到的一株放线菌,为明确其分类地位及在植物病害生物防治中的应用潜力,采用多相分类法对其进行鉴定,并采用孢子萌发抑制法、菌丝生长速率法、杯碟法考察了NK413菌株及其代谢产物对稻瘟病菌的抑菌效果及作用方式。结果表明:菌株NK413的形态特征、生理生化特征与小白链霉菌(Streptomyces albulus)接近,细胞壁类型为Ⅰ型、磷脂脂肪酸成分符合链霉菌属特征。16S rDNA全长为1 614 bp,与小白链霉菌亲缘关系最近,因此将NK413定名为小白链霉菌(S.albulusNK413)。NK413对稻瘟病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制作用较强,原液对稻瘟病菌的抑菌圈直径达30 mm,无菌发酵滤液稀释1倍对孢子萌发的抑制率为100%,稀释5倍时对菌丝生长的抑制率为100%。抗菌谱广,具有较好的开发前景。     

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。     

Molecular identification of a Candidatus phytoplasma (Group16SrV-D) coding partial uvrB gene and degV gene on a new host – mesta (Hibiscus sabdariffa) – with phyllody and reddening of leaves in India

Mesta (Hibiscus sabdariffa) is an important bast fiber crop. In August 2011, there was an outbreak of a phytoplasma-like disease on H. sabdariffa in different villages of the northern coastal mesta-growing region of Andhra Pradesh, India, covering mainly two districts – Srikakulam and Vijayanagaram. The infected plants showed characteristic symptoms such as phyllody and reddening of leaves. PCR with P1/P7 universal primer pair of 16 S rDNA yielded amplicons of 1850 bp from all symptomatic mesta leaf samples similar to samples of brinjal little leaf (phytoplasma positive reference control). However, asymptomatic samples were not amplified. Multiplex nested-PCR showed simultaneous amplification of DNA fragments with phytoplasma specific primers, viz., P1/P7 universal primer pair of 16 S rDNA, nested primer pair R16F2n/R2, uvrB and DegV gene-specific uvrB-degVF/R primer generating amplicons of 1850 bp, 1200 bp and 1023bp, respectively. However, SecY-map gene specific primer SecY-mapF/R was not amplified. The 1023 bp nucleotide sequence of uvrB and DegV gene of the phytoplasma was deposited in the GenBank (NCBI) with the accession no. JX975061. NCBI BLASTn analysis of the 1023 bp products showed that the phytoplasma strain belonged to elm yellows group (16SrV-D). This is the first report that Hibiscus sabdariffa is infected by a phytoplasma and we named it mesta phyllody disease (MPD).