广东梅州柑橘黄龙病和病毒病的发生调查及其黄龙病菌原噬菌体多样性

【目的】调查柑橘黄龙病（Huanglongbing,HLB）和病毒病在广东省梅州市柑橘主产区的危害情况,分析该地区柑橘黄龙病菌（CLas）的原噬菌体多样性。【方法】以16S rDNA为模板设计引物,利用实时荧光定量PCR（qPCR)检测梅州市不同抽检地在2017—2019年3年间柑橘黄龙病的发病情况;同时分别采用已报道的柑橘衰退病毒（Citrus tristeza virus,CTV）、柑橘裂皮病毒（Citrus exocortis viroid,CEVd）、柑橘褪绿矮缩病毒（Citrus chlorotic dwarf-associated virus,CCDaV）、柑橘碎叶病毒（Citrus tatter leaf virus,CTLV）和柑橘黄脉病毒（Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV）的特异性检测引物,提取样品的RNA,反转后以样品的cDNA为模板,通过普通PCR的方法分析梅州市抽检地区柑橘病毒病的发生情况。此外,以基于2种原噬菌体类型（SC1和SC2）对应的超变异基因区域设计的2对引物（Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2）,运用普通PCR方法分析该地区CLas菌株原噬菌体的遗传多样性。【结果】除2018年9月梅州大浦顺兴公司蜜柚基地的抽检样品外,梅州市其他被检地区均发现CLas。总体来说,梅州市的脐橙CLas检出率为55.3%,蜜柚为61.5%,沙田柚为61.7%。其中2017年采集自平原县大拓镇的蜜柚和沙田柚样品CLas检出率为100%,兴宁市白马镇的蜜柚为100%,沙田柚为80%;其他抽检地区的样品CLas检出率在16.7%—83.3%。虽然梅州市部分地区的检出率较高,但其病原菌的含量并不高,大部分处于柑橘黄龙病发病初、中期,属可防可控阶段;此外,梅州市柑橘病毒的总检出率不高,CTV、CTLV和CYVCV为梅州的主要病毒,CEVd和CCDaV没有检测到。CTV、CTLV和CYVCV在脐橙上的检出率依次为78.9%、7.9%和21.1%,蜜柚为15.4%、25.0%和9.6%,沙田柚为6.4%、2.1%和4.3%。基于Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2来研究CLas原噬菌体多样性的PCR扩增条带共有4种类型（SC1-1、SC1-2、SC2-1和SC2-2）,经过PCR电泳和测序得出,来自梅州市脐橙和沙田柚的CLas菌株以SC2-1型为主,蜜柚上以SC1-1型为主。【结论】梅州柑橘产区的柑橘黄龙病目前属于可防可控阶段,其病原菌菌株的原噬菌体在不同品种上具有其独特性;由于在抽检时发现有柑橘病毒病的存在,因此在种植过程中需加强种苗监管,同时应采取有效措施对柑橘黄龙病和柑橘木虱（Diaphorina citri）进行绿色防控。     

Occurrence of prophage and historical perspectives associated with the dissemination of huanglongbing in mainland China

Huanglongbing (HLB), associated with a non-culturable bacterium ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ (CLas), is a highly destructive citrus disease with a long but poorly documented history in China. No effective treatment for HLB is available. The identification of new prophages in abundant CLas genomic sequence data provides new insights into both the diversity of CLas strains and HLB management. In this study, CLas populations from nine provinces were surveyed for the presence of prophage. Two major prophage typing groups (PTGs) were discovered to be associated with two different altitude regions: strains of CLas in PTG1 from high altitude regions (HAR) mainly contained prophage Type 1 only or Types 1 and 3, whereas strains of CLas in PTG2 from low altitude regions (LAR) mainly contained prophage Type 2. The discovery of these CLas population patterns provides evidence for independent origins of HLB in HAR and LAR. Guangdong province is the generally recognized domestic region of origin for HLB and is primarily responsible for the dissemination of HLB in LAR through transport of seedlings. Both Yunnan and Sichuan provinces are the probable regions of origin for HLB in HAR. PTG2 was further divided into two subgroups: PTG2-1, found in Guangdong, Fujian and Guangxi and PTG2-2, found in Jiangxi, Zhejiang and Hunan. These regions and prophage types are correlated with early and late introductions of HLB in LAR. These molecular analyses were supported by studying the history of the dissemination of HLB in historical documents.     

链烷技术检测蝗虫食性方法的研究

为验证链烷技术测定蝗虫食性的精确性,确定蝗虫粪便中链烷的回收率。于2007年夏季在内蒙古太仆寺旗天然草地,用优势植物羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistegenes squarrosa)和克氏针茅(Stipa kylovii)各500g,饲喂360只成虫的亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)。试验期内每天记录蝗虫实际牧草采食量、采食成分和排粪量,利用气相色谱分析牧草和粪样的链烷含量,应用链烷技术测定蝗虫的牧草采食比例,并与实际值进行比较。结果表明,3种牧草链烷模式存在种间差异;蝗虫粪便中链烷的回收率随链烷长度的增加而线性增加;蝗虫采食羊草、糙隐子草和克氏针茅比例的测定值与实际值存在显著正相关(P<0.05),相关系数分别为0.925 5、0.956 6和0.978 2。因此链烷技术可以精确测定典型草原蝗虫的食物组成。     

亚洲小车蝗成虫体表挥发物化学成分分析

采用专用吸附剂对亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus B.Bienko)成虫体表挥发物进行收集,并通过气相色谱和质谱联用(GC-MS)技术进行了分析。结果表明:亚洲小车蝗雌、雄成虫体表挥发物的组分基本相同,主要含有醛类和醇类,只是各化合物在挥发物中所占的比例不同。其中壬醛和癸醛在挥发物中所占比例较高,雌虫体中分别占56.05%和24.34%,雄虫体中分别占56.48%和22.97%。     

中国不同地区亚洲韧皮杆菌遗传多样性分析

 柑桔黄龙病是最严重的柑桔病害之一,现已威胁世界柑桔产业。已被证实在中国南部该病害通过嫁接和木虱传播。因此黄龙病的流行病学研究就显得尤为重要。本研究中,基于外膜蛋白(omp)基因的PCR-RFLP的方法被用来研究中国南部各柑桔主产区的亚洲韧皮部杆菌的遗传多样性。研究采用不同的限制性内切酶消化各地区的亚洲韧皮部杆菌的omp基因产生了不同的RFLP指纹图谱,并对各地亚洲韧皮部杆菌的omp基因进行克隆测序然后构建系统发育树。结果显示:中国不同地理区域的亚洲韧皮部杆菌具有一定的遗传多样性,即便在某一特定的地区也有一定的差异。序列分析显示中国地区的亚洲韧皮部杆菌有很高的同源性。这些结果对揭示中国柑桔黄龙病的流行病学及制定科学有效的防治策略具有一定的指导意义。     

柑橘木虱黄龙病菌携带量与其内生菌群相关性

【目的】分析柑橘木虱（Diaphorina citri）体内可能与黄龙病菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）互作的内生细菌,为黄龙病菌的人工培养及其病害防控奠定基础。【方法】首先通过传统分离培养方法比较不同地理来源带黄龙病菌（带菌）和不带菌黄龙病菌（不带菌）的木虱中可培养内生细菌的差异。其次将带菌状况不同的木虱分别分为头、胸、腹3部分,经PCR扩增其16S rDNA的V6-V8区,用变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）方法,比较带菌状况不同的木虱内生细菌的差异和木虱不同部位内生细菌的差异。选择3种差异的内生细菌：Bacillus sp.、Salmonella sp.、Enterobacter sp.,在8份带菌状况不同的木虱样品中通过q-PCR分别对其进行实时荧光定量分析,再以总细菌量为校正计算包括黄龙病菌在内的4种细菌的相对含量,数据经LSD检验,以各种细菌相对含量的-lg值作图,先比较同一样品中3种细菌分别与黄龙病菌的相对含量关系,再比较同种细菌在不同样品中的特性,分析3种内生细菌和黄龙病菌的互作关系。【结果】不带菌木虱中可培养内生菌菌落丰富度和菌落形成单位均大于带菌木虱中。在不带菌木虱中共获得14株形态不同的菌株,分属于芽孢杆菌属（Bacillus,3株）、欧文氏菌属（Erwinia,1株）、克雷伯氏杆菌属（Klebsiella,1株）、葡萄球菌属（Staphylococcus,2株）、节杆菌属（Arthrobacter,1株）、泛菌属（Pantoea,2株）、果胶杆菌属（Pectobacterium,1株）、沙门氏菌属等（Salmonella,1株）、链霉菌属（Streptomyces,1株）、Massilia brevitalea（1株）等10个细菌属。在带菌木虱中分得的4株细菌在不带菌木虱中均分离到,分属于克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属、果胶杆菌属。其中Dc-11（嗜气芽孢杆菌属）在带菌木虱和不带菌木虱中分离频率均达到100%,表明其为木虱体内常驻细菌;对木虱不同部位（头、胸、腹）内生细菌16S rDNA的PCR-DGGE图谱显示,带菌与不带菌木虱中细菌种群差别明显,带菌状况相同的木虱不同部位之间差别不明显。其中优势条带10 （Wolbachia sp.）、12（Wolbachia pipientis）、13（Syncytium endosymbiont of Diaphorina citri）、14（Uncultured bacterium）、19（Serratia marcescens）、21和22（均为嗜麦芽寡养单胞菌Stenotrophomonas maltophilia）在木虱体内稳定存在,带菌木虱腹部特有优势内生细菌为Enterobacter sp.,木虱中同样也存在次级内生菌Wolbachia。q-PCR的结果验证了所选的3种细菌在前期传统分离培养和16S rDNA-PCR-DGGE中结果的可靠性,同时表明肠杆菌属在8份样品中与黄龙病菌呈正相关关系。【结论】黄龙病菌进入木虱体内会改变木虱内生细菌菌群种类和结构;嗜气芽孢杆菌（B. aerophilus）在柑橘木虱体内稳定存在,为木虱体内常驻菌群;Enterobacter sp.与黄龙病菌带菌量呈正相关,推测其可能与黄龙病菌互作。     

长春花感染黄龙病菌多酚氧化酶基因的表达及活性分析

【目的】分析长春花Catharanthus roseus受黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus侵染后多酚氧化酶(PPO)基因的表达及活性变化。【方法】根据不同作物多酚氧化酶基因PPO序列的相似性,筛选出长春花多酚氧化酶基因Pw PPO引物,PCR扩增得Pw PPO基因片段,运用qRT-PCR和生理生化方法分析长春花嫁接黄龙病芽后,不同时间长春花叶、主茎和根中Pw PPO基因的表达量和酶活性变化。【结果】长春花受黄龙病菌侵染后,叶、主茎和根中Pw PPO基因的表达分别在嫁接后30、35和40 d上调表达4.23、12.64和33.80倍,不同组织中Pw PPO基因上调表达的时间和幅度不同。染病长春花的叶、主茎和根中PPO活性分别在嫁接后30、35和45 d为对照的2.87、2.10和1.89倍。【结论】Pw PPO基因表达量与PPO活性成正比,与长春花抵抗黄龙病菌侵染的能力密切相关。     

群居型、散居型亚洲小车蝗形态特征的数量分析

亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus Bei-Bienko)是草原蝗虫的主要优势种之一,为了明确亚洲小车蝗两型现象与形态特征的关系,本文利用11个形态指标和5个形态指标比值采用数值分类学的方法对两型亚洲小车蝗成虫进行了测量和分析。结果表明,11个形态指标在亚洲小车蝗种群中均表现出一定的差异性,与能量储存、运动和飞行相关的体长(L)、前翅长度(E)、后足股节长度(F)在群居和散居型种群中具有极显著性差异(P0.01)。形态指标比值中,前翅长度和后足股节长度的比值(E/F)对两型蝗虫区分效果明显,群居型亚洲小车蝗成虫的E/F比值在1.68~1.74之间,散居型成虫的E/F比值在1.44~1.59之间,群居型E/F比值显著大于散居型(P0.05)。主成分分析构建了3个反映形态特征及其比值信息的综合指标,前两个主成分累积贡献率为99.84%,同时确定了E/F比值在两型区分上具有重要的指示作用,可以作为亚洲小车蝗成虫两型现象的判定指标。     

土霉素对柑橘黄龙病的防治效果及对柑橘产量和品质的影响

为有效防控柑橘黄龙病，于2017年在佛罗里达大学柑橘研究与教育中心的奥本代尔市柑橘试验场进行田间试验筛选黄龙病的防治药剂及其浓度，测定注射土霉素后叶片中柑橘黄龙病菌亚洲种Cadidatus Liberibacter asiaticus、土霉素、淀粉含量、柑橘产量、出汁率、可溶性固形物含量和酸度，显微镜下观察注射土霉素后淀粉粒的分布。结果表明，浓度为1.6g/株土霉素处理180 d后柑橘叶片中黄龙病菌亚洲种含量减少幅度最大，为91.78%；注射浓度为1.6g/株土霉素后7d，叶片中土霉素含量达142.2 μg/kg，注射后11 d叶片中土霉素含量达到最大，为239.8 μg/kg，注射后45 d叶片中土霉素含量低至99.6 μg/kg以下；注射后7~90d，叶片中黄龙病菌亚洲种含量呈波浪形变化，注射90 d后叶片中黄龙病菌亚洲种含量一直处于增长趋势，叶片中黄龙病菌亚洲种含量总体随着土霉素含量的升高而降低；注射浓度为1.6g/株土霉素后，叶片中淀粉含量大幅度下降，60d时达到最低值，为3.3 μg/mm²，90d时达到峰值，为14.5 μg/mm²；单株产量为16.7 kg，与注射浓度为0.8 g/株土霉素处理差异不显著，但均显著高于其它2个处理；柑橘出汁率、可溶性固形物和酸度均与清水对照差异不显著。表明土霉素可有效抑制黄龙病菌亚洲种，减少柑橘叶片内淀粉含量，增加柑橘产量，但对果实品质未产生显著影响。     

草地蝗虫悬浮速度的研究

在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗蝗灾发生区,采集了严重危害草原的4龄期、5龄期及成虫的亚洲小车蝗,分别对它们的活体、死体的悬浮速度进行了测定,为草地蝗虫吸捕机的设计与改进提供了理论依据。