马铃薯卷叶病毒基因组的结构与功能综述

马铃薯卷叶病毒是影响马铃薯产量和品质的重要病害之一,对近年来国内外马铃薯卷叶病毒基因组、亚基因组及其功能基因研究的主要成果进行综述,为深入阐明该病毒的致病机理和抗病基因工程育种提供参考.     

马铃薯卷叶病毒实时荧光定量PCR检测技术研究

研究利用Primer Premier 5.0软件对GenBank数据库中已登录的马铃薯卷叶病毒全基因组序列进行比对,以管家基因Actin作为内参基因,以马铃薯卷叶病毒基因作为目的基因,设计特异性强的引物,采用相对定量法,建立马铃薯卷叶病毒的实时荧光定量检测体系,并利用建立的检测方法对不同马铃薯植株中的马铃薯卷叶病毒(PLRV)进行检测。结果表明:建立的马铃薯卷叶病毒实时荧光定量PCR检测体系获得的Real-time PCR扩增基线平整,指数扩增明显,斜率大,重复性好,变异系数小;马铃薯卷叶病毒cDNA被稀释10~4倍后依然能被检测出来,具有较好的灵敏度;此检测方法成功检测出患病植株中含有马铃薯卷叶病毒,并对其表达情况进行了相对定量。该方法具有高效、特异性强以及能够定量检测等优点,为从分子生物学水平检测马铃薯卷叶病毒提供了一种新手段。     

冬种马铃薯卷叶病田间调查及RT-PCR检测技术研究

对惠州市冬种马铃薯卷叶病发病情况进行调查研究,建立了马铃薯卷叶病毒(PLRV)RT-PCR检测技术。结果表明,马铃薯卷叶病发病率为3.0%～29.7%。比较LiCl、异硫氰酸胍和试剂盒3种方法提取马铃薯卷叶病毒总RNA,以异硫氰酸胍和试剂盒提取效果较好,LiCl次之;根据卷叶病毒外壳蛋白基因序列设计引物,从感染马铃薯卷叶病毒的马铃薯叶片中提取出病毒RNA,合成cDNA并运用RT-PCR技术进行体外扩增,得到一条长度约336bp的特异PCR扩增产物,与理论设计的外壳蛋白基因大小一致,而健康叶片RNA扩增未得到任何产物。应用RT-PCR技术对马铃薯试管苗和种薯进行了卷叶病毒检测。     

陕北地区马铃薯卷叶病毒的RT-PCR检测与序列分析

以陕北8个县(区)种植2~3代疑似带毒的马铃薯叶片为材料,用Trizol法提取马铃薯叶片总RNA,以已公布的马铃薯卷叶病毒外壳蛋白(CP)基因序列设计特异引物,通过RT-PCR扩增目的DNA片段,对CP基因进行克隆和测序,采用DNAstar软件分析序列的一致性。结果表明,从陕北8个县(区)马铃薯叶片中均扩增到与预期大小一致、长度为336 bp的目的片段,说明马铃薯均感染了卷叶病毒。陕北8个县(区)马铃薯卷叶病毒CP基因之间的序列一致性达99.6%以上,与国内外其他地区10个样品CP基因的序列一致性为96.2%~99.8%,表明马铃薯卷叶病毒的CP基因序列比较保守。     

马铃薯卷叶病毒外壳蛋白基因克隆转化及其转基因后代的表达

根据GenBank中的马铃薯卷叶病外壳蛋白基因(PLRV-CP)全序列,设计一对特异性引物,以马铃薯卷叶病毒RNA为模板,克隆了马铃薯卷叶病外壳蛋白基因,在pBI121的基础上构建了植物表达载体。利用PLO(Poly-L-Ornithine)将PLRV-CP基因导入到马铃薯加工型品种大西洋的原生质体中,获得了转基因后代。在5株转化后代中扩增出长度为610bp的目标DNA片断,说明导入的外源PLRV-CP基因已经整合到马铃薯基因组中。Southern blot分析结果进一步证明了PCR结果的正确性。RT-PCR结果表明,在3株转化后代叶片中具有阳性表达。马铃薯卷叶病毒接种实验结果表明,转基因植株比对照有明显的马铃薯卷叶病抗性。     

惠州市冬种马铃薯卷叶病毒病的发生、鉴定及气象影响因子研究

以惠州冬种马铃薯为研究对象,探索不同气象条件对冬种马铃薯卷叶病毒的影响。以田间调查的形式统计了不同时期冬种马铃薯卷叶病毒的发病情况,并对马铃薯卷叶病毒进行分子鉴定,分析了惠州市冬季气温、相对湿度及降水等气象条件对冬种马铃薯卷叶病毒病的影响。结果表明:3次调查马铃薯卷叶病毒病的平均发病率依次为2.48%、12.6%、70.18%,呈上升趋势;分子鉴定结果显示确为马铃薯卷叶病毒的感染;气象条件对冬种马铃薯卷叶病毒的发生有着重要的影响,其中高温、少雨,相对湿度在70%~80%的气象条件易造成马铃薯卷叶病毒病的发生和传播。     

PLRV 56KD蛋白基因植物转化载体的构建

为培育转基因抗马铃薯卷叶病毒的新材料 ,采用二次连接法将存在于克隆载体 p L R5 6中的马铃薯卷叶病毒 5 6 KD蛋白基因及 3 端非编码区构建到双元载体系统的中间表达载体质粒p ROK 中 ,采用三亲融合法和直接导入法转化根癌农杆菌 LBA4 40 4 ,PCR法检测。实验表明 ,二次连接法效果优于一次连接法 ,两种连接法对比 ,二次连接法更适用于大分子质粒的重组。直接导入法比三亲融合法更简便 ,二者转化效率没有显著差异。实验构建完成马铃薯卷叶病毒 5 6 KD蛋白基因及 3 端非编码植物转化载体 ,建立了高效、简便的植物转化载体的构建方法     

青海省马铃薯卷叶病毒的RT-PCR法检测

根据马铃薯卷叶病毒（PLRV）外壳蛋白基因的保守序列设计了一对寡聚核苷酸引物,从田间自然感染PLRV的马铃薯病株中提取病毒总RNA,用反转录-聚合酶链式反应扩增出符合设计大小240bp的特异性产物,而对照没有任何扩增产物。建立了快速、准确检验PLRV的分子检测方法,为青海省马铃薯生产中卷叶病毒的检测和防治提供了有效手段。     

陕西马铃薯卷叶病病原的分子生物学鉴定

【目的】对陕西榆林疑似感染马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus,PLRV)的病株毒源进行分子生物学鉴定,为陕西省马铃薯卷叶病的防治提供参考。【方法】根据GenBank数据库已报道的马铃薯卷叶病毒外壳蛋白(Coat protein,CP)基因序列设计了1对引物,利用RT-PCR技术成功扩增了陕西PLRV.CP基因,然后进行克隆、测序,并与GenBank中已报道的27个PLRV分离物的CP基因进行同源性分析。【结果】获得的陕西PLRV.CP基因大小为627 bp,含有1个ORF,编码208个氨基酸的多肽,其与已报道的27个国内外PLRV.CP高度同源。【结论】陕西榆林的疑似病株确定为感染PLRV的马铃薯病株。     

惠州冬种马铃薯卷叶病毒病发生及防控策略

为了更好地做好惠州冬种马铃薯卷叶病毒病的防控工作,结合多年的生产实践,本文从惠州冬种马铃薯卷叶病毒病发生的情况、卷叶病毒的检测技术、马铃薯卷叶病毒病的防控策略等3方面进行综述。     

用小RNA深度测序鉴定广西冬种马铃薯病毒

【目的】对广西冬种马铃薯病毒进行鉴定,为无病毒种薯选择和大田防治提供依据。【方法】2012年在马铃薯主要产区采集具有明显病毒病症状的样品,在血清学ELISA检测的基础上,进一步用小RNA深度测序对按症状分类的样品进行混合样本的病毒种类鉴定,再用RT-PCR方法对分组混合样本进行验证。【结果】在109个样本中检测到马铃薯卷叶病毒（Potato leafroll virus,PLRV）、马铃薯A病毒（Potato virus A,PVA）、马铃薯H病毒（Potato virus H,PVH）、马铃薯M病毒（Potato virus M,PVM）、马铃薯S病毒（Potato virus S,PVS）、马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）和马铃薯纺锤块茎类病毒（Potato spindle tuber viroid,PSTVd）,同时发现PVS有丰富的株系分化。【结论】近年广西冬种马铃薯病毒种类增多,病症多样,亟需加强种薯管理,培育无毒健康种薯。     

转无毒基因马铃薯抗晚疫病的研究

晚疫病菌(Phytophthora infestans)引起的马铃薯晚疫病是危害全球马铃薯生产的严重病害.通过基因工程方法把外源基因导入植物体内以增强抗病性被证明是一条行之有效的途径.应用植物基因工程技术将具有能激活植物自身防御系统的无毒基因与适合于植物背景、非专一性的病原物诱导启动子组合成嵌合基因构建到植物表达载体中.通过农杆菌或基因枪的介导转化植物,可筛选出高效广谱的抗真菌和细菌病害的转基因植株.本研究从病原细菌Pseudomonas syringae PV.tomato中获得的无毒基因avrD(0*93kb)和从病原真菌Phytophthora parasitica中获得的无毒基因Elicitin(0.294kb)分别与非专一性病原物诱导启动子Pill和BG组成含2个嵌合基因(Pill-avrD,BG-Elicitin)的植物表达载体pYH144和pYHEt.通过农杆菌LBA4404介导转化马铃薯,其中用pYH144载体转化2个品种(克新1号,2号),用pYHEt载体转化3个品种(Desiree,克新2号,4号),通过组织培养分别获得潮霉素(HygromycinB)标记的转基因马铃薯试管苗.将转基因试管苗扩繁,应用马铃薯脱毒微型种薯生产技术获得转无毒基因微型薯,在温室(15～25℃和湿度高)条件下,观察转无毒基因马铃薯植株中对晚疫病菌自然感染的抗性.1998年和1999年(每年的3-5月)的温室试验初步表明用avrD和elicitin基因分别转化的转无毒基因马铃薯植株都具有较明显的对晚疫病菌侵染的抗性,大部分转基因植株不表现或表现轻微的感病症状,对照植株(未转化)则表现明显的感病症状.转基因植株生长正常,且在感染后期(恢复期)生长良好.对照植株在恢复期生长弱和缓慢.在获得较多数量的转无毒基因马铃薯微型种薯的时候,将进行人工接种晚疫病菌和田间种植试验,从中筛选出抗真菌病和细菌病的转基因马铃薯株系.     

PSTVd，PLRV和PVS在马铃薯试管苗不同部位继代积累规律研究

 为研究病毒和类病毒在马铃薯试管苗不同部位的积累规律,利用实时荧光定量PCR和DAS-ELISA两种方法检测马铃薯纺锤块茎类病毒(Potato spindle tuber viroid, PSTVd)、马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus, PLRV)和马铃薯S病毒（Potato virus S, PVS）在马铃薯试管苗基部和顶端继代培养5代（继5代）后的含量。结果表明：PSTVd,PLRV和PVS在马铃薯试管苗常规组织培养过程中是逐代传递的,其在马铃薯试管苗顶端和基部的积累规律存在显著的品种差异,分别供试的7个品系中,存在PSTVd顶端积累和基部积累效应的各3个品系,存在PLRV顶端积累和基部积累效应的分别为4个和2个品系,存在PVS顶端积累和基部积累效应的分别为3个和2个品系,其中PSTVd的顶端积累效应最强为基部的4倍;同一马铃薯品系的顶端和基部对不同病毒和类病毒的积累趋势相对一致。实时荧光定量PCR是一种灵敏度很高的定量检测马铃薯病毒和类病毒的方法。     

马铃薯卷叶病毒的RT-PCR快速检测

根据马铃薯卷叶病毒的外壳蛋白基因序列,设计合成了一对寡核苷酸引物。从感染马铃薯卷叶病毒(PLRV)的马铃薯叶片中提取出病毒RNA,进行cDNA合成并运用RT-PCR技术进行体外扩增,得到一条长度约627bp的特异PCR扩增产物,与理论设计的外壳蛋白基因大小一致,而对照未得到任何产物。从而建立了快速灵敏的PLRV检测方法,为PLRV的防治及检测提供了有效手段。     

甘薯遗传转化及其抗病毒转基因研究进展

甘薯病毒病是影响甘薯生产的重要因素之一.传统的抗病育种由于缺乏抗源材料和育种周期长等原因不能满足生产需要,转基因技术的发展为抗病毒甘薯的培育提供了新的途径.鉴此,综述了近年来甘薯遗传转化及其抗病毒基因工程方面的研究进展.     

基因工程技术在马铃薯育种中的应用研究

综述了国内外近20年来基因工程技术在马铃薯抗病毒病、抗菌、抗虫、抗除草剂及品质改良育种中的应用研究进展。     

RNA干涉转基因马铃薯对卷叶病毒抗性的研究

利用大田统计方法,结合分子生物学手段和生物信息学手段对转化的23个转基因马铃薯突变株进行抗病性鉴定,分析转化群体中外源基因的插入信息,并利用双夹心抗体酶联免疫法技术研究受侵染后马铃薯卷叶病毒基因在这些转化体中的表达情况。结果表明,一些株系出现了性状突变,通过分子生物手段检测发现大部分株系都有一定的马铃薯卷叶病毒抗性,但是抗性水平差异很大。试验验证了RNA干涉技术策略的可行性。     

云南省马铃薯病毒及蓟马优势种发生趋势

【目的】明确云南省马铃薯病毒的优势种及马铃薯新病毒的发生变化,为马铃薯种苗、种薯的生产提供早期预警监测,并为防止新的病毒病害暴发流行提供依据。【方法】采用随机五点取样法,从云南马铃薯春作区和冬作区的不同田块采集各地主栽马铃薯品种的叶片,共采集到510份植株叶片,采用酶联免疫吸附测定（ELISA）方法中的双抗体夹心ELISA（DAS-ELISA）和间接ELISA（I-ELISA）两种方法进行病毒检测。进行蓟马采集时,同样采用随机五点取样法,从云南马铃薯春作区和冬作区采集各地主栽马铃薯品种的花和叶片,将样品放入采集罐后带回实验室,对罐中的蓟马进行整理,共采集到8 953头蓟马。将蓟马制作为临时玻片标本,参考中国蓟马属蓟马检索表及Oz Thrips（http://www.ozthrips.org/）,通过形态学特征对蓟马进行种类鉴定。【结果】从510份马铃薯样品中,共检测出6种常见病毒和2种新兴病毒。马铃薯病毒的优势种为马铃薯S病毒（Potato virus S,PVS）,检出率高达63.53%,其次是马铃薯X病毒（Potato virus X,PVX）和马铃薯卷叶病毒（Potato leafroll virus,PLRV）;检测出2种新兴病毒番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus,TSWV）和番茄环纹斑点病毒（Tomato zonate spot virus,TZSV）,检出率分别为5.10%和15.10%。本次调查共鉴定了3科,5属,13种蓟马。蓟马科(Thripidae)共鉴定出3个属11个种,分别为蓟马属(Thrips)的八节黄蓟马（T. flavidulus）、黄蓟马（T. flavus）、棕榈蓟马（T. palmi）、烟蓟马（T. tabaci）、黄胸蓟马（T. hawaiiensis）、色蓟马（T. coloratus）、暗足蓟马（T. obscuripes）和葱韭蓟马（T. alliorum）;花蓟马属(Frankliniella)的西花蓟马(F. occidentalis)、花蓟马（F. intonsa);带蓟马属(Taeniothrips)的大带蓟马(Ta. major);管蓟马科(Phlaeothripidae)简管蓟马属（Haplothrips）的简管蓟马（Haplothrips sp.）和纹蓟马科(Aeolothripidae)纹蓟马属（Aeolothrips）的纹蓟马（Aeolothrips sp.）。检测出的8种病毒中TSWV和TZSV是蓟马传播的病毒,其中,西花蓟马是潜在传毒蓟马群体中的优势种,占潜在传毒蓟马群体总数的69.47%。【结论】目前,PVS是云南马铃薯主要病毒优势种,2种侵染马铃薯的新兴病毒的发生率也在增加。西花蓟马是潜在传毒蓟马群体中的优势种。