马铃薯块茎和土壤样品中粉痂病菌快速检测方法的建立

 马铃薯粉痂菌(Spongospora subterranea f. sp. subterranea)是引起马铃薯粉痂病的病原。本研究根据粉痂菌内部转录间隔区和线粒体DNA的保守区域,分别设计了2对适用于普通PCR的引物A5/A9、C3/C8和1对适用于荧光定量PCR的引物QF/QR,用于检测块茎和土壤样品中的粉痂菌。特异性检测结果表明:引物对A5/A9和C3/C8,以马铃薯粉痂菌DNA为模板,能分别扩增出264和367 bp大小的单一条带,而对其他非靶标DNA无扩增;引物对QF/QR对马铃薯粉痂菌有单一的熔解峰,说明三对引物特异性良好。灵敏性检测结果表明:荧光定量PCR灵敏度为13.8 fg·μL^-1,是普通PCR灵敏度的1 000倍。进一步建立循环域值(Ct)与质粒DNA含量的曲线关系,获得标准曲线y=-3.893 9 x+35.228,R² = 0.9966,呈良好线性关系。通过对不同地区采集的18份带菌种薯和18份带菌土壤进行普通PCR和荧光定量PCR检测,引物A5/A9、C3/C8和QF/QR对带菌种薯检测率均为100%,对带菌土壤的检测率分别为44.44%、66.67%和100%。本研究建立的马铃薯粉痂病菌快速检测方法,能及时、准确地检测带菌种薯和土壤,为马铃薯粉痂病的早期诊断和防治提供依据。     

实时荧光定量PCR法检测十字花科细菌性黑斑病菌

为有效防控我国的检疫性有害生物十字花科细菌性黑斑病菌Pseudomonas syringae pv.maculicola在国内的传播与蔓延,通过设计1对特异性引物3539,利用132株靶标和非靶标菌为模板进行PCR扩增,建立了实时荧光定量PCR法,并进行了模拟种子带菌试验。结果显示,引物3539为只针对十字花科细菌性黑斑病菌扩增出的特异性产物;在模拟种子带菌检测中,常规PCR对菌悬液的检测限为10~5CFU/m L,实时荧光定量PCR的检测限为10~3CFU/m L,其中10~8CFU/m L菌液的Ct值最低,为22.90,10~3CFU/m L菌液的Ct值最高,为35.73,且不同浓度菌液间的Ct值均有显著差异;不同带菌率模拟种子的检测结果表明,常规PCR和实时荧光定量PCR能检测到的带菌率分别为0.5%和0.1%。研究表明,实时荧光定量PCR法不仅可用于病种的检测,也可用于病害的早期诊断。     

生姜腐皮镰刀菌的分离鉴定及PCR快速检测方法构建

 由腐皮镰刀菌(Fusarium solani)引起的生姜枯萎病是一种毁灭性真菌土传病害,其病原菌的快速高效检测,有助于枯萎病的早期诊断及预警。通过回接试验、形态学观测以及系统进化树分析,对湖北生姜产区分离的菌株进行鉴定,获得生姜腐皮镰刀菌(F. solani)。基于镰刀菌属通用引物TEF-1αF/TEF-1αR基因序列,以腐皮镰刀菌基因组DNA为模板进行扩增测序,根据序列信息设计筛选出一对腐皮镰刀菌特异性引物,构建了基于普通PCR的快速高效分子检测方法,并对接种过病菌的生姜植株和土壤进行检测验证。通过病原菌的菌落形态、孢子显微结构观察、真菌通用引物ITS1/ITS4鉴定和致病性测定,确定引起生姜枯萎病的病原菌为腐皮镰刀菌(F. solani)。用设计的特异性引物F8/R8进行PCR,特异扩增获得约381 bp的目标条带,检测灵敏度为454 pg·μL^-1,利用该引物对带菌生姜幼苗和土壤进行检测验证,证实可从发病生姜幼苗和带菌土壤中特异性检测到腐皮镰刀菌(F. solani)。本研究明确了引起湖北生姜枯萎病的病原菌为腐皮镰刀菌(F. solani),并建立了PCR快速检测方法。该检测方法简便、灵敏、高效,可用于生姜枯萎病的早期诊断与预防。     

应用微滴数字PCR同时检测瓜类种子携带果斑病菌和角斑病菌

细菌性果斑病和角斑病是葫芦科作物两大重要细菌病害,病原菌分别为西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli和丁香假单胞菌黄瓜致病变种Pseudomonas syringae pv.lachrymans。两种菌均可通过种子、种苗带菌进行远距离传播。种子检测是预防和控制这两种病害发生的首要环节。本研究应用微滴数字PCR技术(droplet digital PCR,ddPCR)建立了同时检测种子携带西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌的方法。结果显示:两种细菌菌悬液和DNA样品等浓度混合时,ddPCR能同时检测到两种靶标菌的最低混合菌悬液浓度和最低DNA浓度分别为10³ cfu/mL和10^-3 ng/μL,其检测灵敏度是平行测试的real-time PCR方法的10倍;对于非等浓度混合的菌悬液和DNA样品,两种靶标菌菌悬液按浓度比1∶1000(10³∶10⁶ cfu/mL)混合或其DNA浓度比为1∶10000(2.28×10^-3 ng/μL∶22.8 ng/μL)条件下,ddPCR可检测到低浓度的靶标菌,检测灵敏度同样是real-time PCR的10倍。此外,在人工接菌种子测试中,西瓜、甜瓜单粒种子平均带菌量10⁵~10⁶ cfu/粒时,ddPCR方法可检测到带菌率0.2%(n=500)的西瓜、甜瓜种子样品。将分别携带两种菌的种子按比例1∶10混合时ddPCR方法可以准确检出浓度相对低的靶标菌;而使用相同检测引物的real-time PCR检测方法则只能检出西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌带菌率分别为0.2%和2%(n=500)的甜瓜种子混合样品中的西瓜嗜酸菌,未能稳定检出丁香假单胞菌。综上所述,本研究基于ddPCR技术建立了可同时检测两种重要葫芦科种传细菌的方法,检测结果稳定可靠,丰富了当前种传病原细菌的检测技术体系。     

一种改进的尖孢镰刀菌的实时荧光定量PCR检测方法

为实现荧光定量PCR对土壤病原真菌数量更为高效、灵敏的检测,本研究将液体培养的孢子悬浮液和长年耕作的水稻土制作成孢子浓度为4×10~1~4×10~6 spore/g的带菌土,采用MoBio PowerSoil@DNA Isolation Kit提取模拟带菌土壤总DNA,引入常规PCR预扩增包含qPCR目标序列的1 446bp片段,以预PCR产物为模板进行qPCR,构建荧光定量PCR标准曲线。研究结果表明:以试剂盒提取的带菌土壤总DNA为模板绘制的qPCR标准曲线相关系数r为0.985,检测下限为4×10~3 spore/g土;引入预PCR后,qPCR标准曲线相关系数r为0.974,检测下限为4×10~2 spore/g土,较未引入时提高了10倍,结合不同土壤病原真菌的特异性引物,该检测方法可为土壤病原真菌的有效定量检测提供技术支撑。     

薄壳山核桃疮痂病菌TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立及应用

疮痂病是薄壳山核桃上最具毁灭性的病害,带菌植物材料是传播疮痂病的重要来源。准确、灵敏、快速的检测方法可为该病害流行规律调查和防控提供有力的依据。本文通过比较薄壳山核桃疮痂病菌Venturia effusa及其近似种之间的ITS序列差异,设计了特异性引物和TaqMan探针,建立了薄壳山核桃疮痂病菌的荧光定量PCR检测方法。特异性检测结果表明,该方法可以检测不同地区的薄壳山核桃疮痂病菌菌株,而对其近似种以及薄壳山核桃上的其他真菌均没有信号。本研究建立的检测方法对薄壳山核桃疮痂病菌DNA的最低检测限可达0.5 pg/μL。该方法用于田间样品检测时,检测时间仅需1 h,远快于常规的分离培养法。本研究建立的基于TaqMan探针的荧光定量PCR检测方法为薄壳山核桃疮痂病菌的快速检测和监测提供了有力工具。     

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。     

基于TaqMan MGB探针的葡萄茎枯病菌实时荧光PCR检测方法

 葡萄茎枯病菌是我国进境植物检疫性有害生物。带菌植物材料是病害传播的重要载体,准确、灵敏、快速的检测方法是严格执行口岸检疫措施及研究病害防控措施的有力工具。根据葡萄茎枯病菌及其近似种的细胞骨架蛋白(Actin)基因序列差异,设计并合成1对引物和1条特异性TaqMan-MGB探针,建立了葡萄茎枯病菌的实时荧光PCR检测方法。通过对反应体系的优化,确定了葡萄茎枯病菌的实时荧光PCR最佳反应条件:引物终浓度为0.6 μmol·L^-1,探针终浓度为0.6 μmol·L^-1。灵敏度试验结果显示,最低检测限为总DNA含量20 pg(20 μL反应体系)。此方法快速灵敏,整个反应1 h即可完成,检测过程完全闭管,无需PCR产物后续处理,为快速检测葡萄茎枯病菌提供了重要参考。该方法用于口岸疑似菌株检测,可成功检测出葡萄茎枯病菌。本研究建立的基于TaqMan MGB探针的荧光定量PCR检测方法为葡萄茎枯病菌的早期快速检测监测提供了有力工具。     

基于TaqMan MGB探针的葡萄茎枯病菌实时荧光PCR检测方法

 葡萄茎枯病菌是我国进境植物检疫性有害生物。带菌植物材料是病害传播的重要载体,准确、灵敏、快速的检测方法是严格执行口岸检疫措施及研究病害防控措施的有力工具。根据葡萄茎枯病菌及其近似种的细胞骨架蛋白(Actin)基因序列差异,设计并合成1对引物和1条特异性TaqMan-MGB探针,建立了葡萄茎枯病菌的实时荧光PCR检测方法。通过对反应体系的优化,确定了葡萄茎枯病菌的实时荧光PCR最佳反应条件:引物终浓度为0.6 μmol·L^-1,探针终浓度为0.6 μmol·L^-1。灵敏度试验结果显示,最低检测限为总DNA含量20 pg(20 μL反应体系)。此方法快速灵敏,整个反应1 h即可完成,检测过程完全闭管,无需PCR产物后续处理,为快速检测葡萄茎枯病菌提供了重要参考。该方法用于口岸疑似菌株检测,可成功检测出葡萄茎枯病菌。本研究建立的基于TaqMan MGB探针的荧光定量PCR检测方法为葡萄茎枯病菌的早期快速检测监测提供了有力工具。     

建兰胶孢炭疽菌ITS序列分析及其PCR快速检测

由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的炭疽病是建兰的重要病害.为建立快速检测该病原菌的方法,以ITSl/ITS4为引物,对15个建兰胶孢炭疽菌的ITS进行PCR扩增及测序,将测定的序列与炭疽菌属其它种的ITS序列进行比对分析,设计特异性引物CFl/CR1,并通过常规和巢式PCR对建兰胶孢炭疽菌进行检测.结果显示,15个菌株中有13个菌株ITS序列与该菌的模式种序列相似性高达99％以上,而另外2个菌株相似性则为86％;供试菌株在系统发育树上聚为2个不同的分支;引物CFl/CR1通过常规PCR可从1 ng的建兰胶孢炭疽菌基因组DNA中扩增到目的条带,而利用引物ITSl/ITS4和CF1/CR1通过巢式PCR可从1 pg的基因组DNA中扩增到目的条带,即巢式PCR反应检测灵敏度较常规PCR至少高1 000倍.表明建立的巢式PCR法可从自然感病的建兰叶片组织中检测到胶孢炭疽菌.     

马铃薯斑纹片病菌含扩增内标的双重实时荧光PCR检测

马铃薯斑纹片病菌(Candidatus Liberibacter solanacearum)是一种主要为害伞形花科和茄科植物的重要有害生物,目前无法人工培养且可随种子远距离传播。准确灵敏的PCR检测方法对病害预警和防止扩散具有重要意义。本文通过复合引物法构建扩增内标(internal amplification control,IAC),建立了马铃薯斑纹片病菌含扩增内标的双重实时荧光PCR检测体系,有效指示了PCR检测过程中的假阴性现象。试验结果表明:双重与单重实时荧光PCR的检测灵敏度一致,当扩增内标添加量为3.4×10^-5ng时,样品DNA的检测低限为0.4 ng。40个样品的检测结果显示,与单重实时荧光PCR相比,双重荧光PCR方法的阳性检出率由25.00%提高到27.50%,提高了检测结果的准确性。     

扁桃拟茎点霉TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立与应用

扁桃拟茎点霉(Phomopsis amygdali)引起的桃缢缩溃疡病是桃生产上重要的病害之一。带菌苗木及接穗是病害向无病区传播的主要途径。严格的检疫措施是保证无病区健康生产的关键。准确、灵敏、快速的检测方法是严格执行检疫措施及研究病害发生规律的有力工具。将扁桃拟茎点霉组蛋白H3(histone H3)基因与其近缘种比对发现,该基因特异性强,适合作为分子检测的靶标。针对histone H3基因为靶标,设计了特异性引物和Taq Man探针,建立了扁桃拟茎点霉的荧光定量PCR检测方法。结果发现,该方法只能特异识别扁桃拟茎点霉。检测灵敏度可达4×10~1copies·uL~(-1),比常规PCR检测方法高1 000倍;孢子检测最低限达2个孢子,比常规PCR检测方法高10倍,且仅需1 h即可完成检测。该方法用于田间样品检测,扁桃拟茎点霉的阳性检出率达86%,高于分离培养法和常规PCR检出结果。本研究建立的基于Taq Man探针的荧光定量PCR检测体系可用于田间对扁桃拟茎点霉的快速检测。     

红掌细菌性疫病病原菌生物学特性研究

红掌细菌性疫病由地毯草黄单胞菌花叶万年青致病变种(Xanthomonas axonopodis pv.dieffenbachiae)引起。测定了病原菌在PDA、NA、SX、KB、TTC培养基上的生长状况,并初步研究该病的发生规律。试验表明,病菌典型菌株的胞外纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶都具水解活性,但活性大小有所差异;在8种抗生素的筛选中,菌株在链霉素、利福平、氨苄青霉素及新露霉素上能生长,而在格丹霉素、卡那霉素、四环素和壮观霉素上不能生长。     

3种瓜类枯萎病菌Fusarium oxysporum的分子检测

 Fusarium oxysporum is one of the most important phytopathogens and cause Fusarium wilt disease in cucumber, watermelon and melon, etc.In this study, a pair of species-specific primers Fc-1 and Fc-2 was synthesized based on differences in internal transcribed spacer sequences of Fusarium genus.With the primers, a specific 315 bp PCR product was amplified from five F.oxysporum isolates isolated from cucumber, watermelon and melon, infected cucumber and watermelon tissues, while no product was obtained from other fourteen fungi, healthy cucumber and watermelon tissues.The detection sensitivity is 100 fg for genomic DNA of F.oxysporum and 1 000 spores/g soil for the soil pathogens.In contrast, the nested PCR with two pairs of primers(ITS1/ITS4 and Fc-1/Fc-2) increased the sensitivity by 100-fold.In addition, one-step PCR could also detect F.oxysporum in symptomless cucumber root of 7 dpi(days post inoculation) and in infected cucumber and watermelon tissues at the early stage of disease development.Therefore, the developed PCR-based method enabled rapid, sensitive and reliable detection of F.oxysporum.It also provides the detection method for early monitoring and diagnosis of the pathogen as well as the plant disease management guidance.     

嵌套引物P1/P7-U3/U5检测葡萄黄化(stolbur)植原体时扩增出的额外片段分析

 当采用嵌套引物P1/P7(U5/P7) U3/U5的巢式PCR检测植原体时,伴随着正常的0.85kb片段还经常扩增出一条额外片段。与其它常见的非特异性片段不同,该额外片段十分稳定,与正常片段总是同步出现,二者的强度呈正比。经测定,额外片段的大小为0.36kb。迄今,这一现象仅在采用P1/P7(U5/P7)-U3/U5引物的巢式PCR中出现。在采用P1/P7、U5/P7或-U3/U5引物的常规PCR中从未出现过。另外,已知这一现象至少在葡萄黄化stolbur和榆黄化植原体的检测过程中出现。对该现象产生的原因进行了深入研究,方法是将额外片段从凝胶中分离出来,用不同的引物在不同的条件下进行重新扩增,同时结合已知的植原体16SrRNA基因序列进行综合分析判断。结果表明,该额外片段源于植原体16SrRNA基因上存在的一个与U5引物部分互补的位点。对额外片段的测序结果进一步证实了分析的正确性。据此,指出了该额外片段在植原体检测中的可能用途。     

土壤中棉花黄萎病菌快速检测技术研究

 Verticillium wilt,caused by Verticillium dahliae,is the most important disease of cotton.In this work,the previously developed defoliating(D) and nondefoliating(ND) V.dahliae-specific primers were adopted for detection of pathotypes of V.dahliae in soil by using nested PCR.The results showed that the detection assay was efficient when used in infested soil and was an useful technique for rapid and accurate assessment of soil contamination by V.dahliae.     

基于Ypt1基因为靶标的木香疫病病组织及病田土壤分子检测技术

A species-specific PCR assay was established for rapid and accurate detection of the oomycete pathogen Phytophthora tentaculata in diseased plant tissues and infected soil.A pair of species-specific primers Pt1/Pt2 were designed on the basis of Ras-related protein(Ypt1) gene sequences of the Phytophthora species.PCR amplification with the Pt primers resulted in a 386 bp product only from isolates of P.tentaculata.The detection threshold with Pt primers was 100 pg of genomic DNA.A nested PCR procedure was developed using Ypt1F/Ypt1R as the first-round amplification primers and Pt1/Pt2 as the second-round primers,which increased the detection sensitivity 100-fold to 1 pg.PCR using these Pt primers can also be used to detect P.tentaculata in naturally infected plant tissues and soil.The PCR-based method developed in this study provides a rapid and sensitive tool for detection of P.tentaculata.