高通量测序技术在鉴定木本植物双生病毒中的应用

高通量测序技术(next-generation sequencing,NGS)平台提供了一种高效、快速、低成本、深度测序DNA的解决方案,2009年该技术开始被应用于植物病毒学领域,包括新病毒的发现,病害病原的鉴定,病毒基因组多样性及进化的研究,显著加快了植物病毒学的发展进程。迄今,应用高通量测序技术已经成功鉴定了上百种新的植物病毒和类病毒。双生病毒是一类对多种作物造成毁灭性危害的DNA病毒,多发生于草本作物。然而利用高通量测序技术,从柑橘、葡萄、苹果和桑树等多种多年生木本植物中检测到了新的双生病毒,显示出了高通量测序技术所独有的、传统检测技术所不具备的优势。本文围绕高通量测度技术在植物病毒学领域的应用进行概述,重点阐述NGS用于检测木本植物双生病毒的几个实例。     

高通量测序技术在植物及昆虫病毒检测中的应用

在过去的十几年中,测序技术的发展为分子生物学领域带来了革命性的变化。第二代测序(next-generation sequencing,NGS)技术以快速、高灵敏性、高通量、非序列依赖性等特点极大地促进了病毒诊断学研究领域的发展。NGS技术可以在不了解病毒的生物学特性、血清学特点及基因组信息情况下快速检测未知病毒。通过对总核酸样本进行NGS可以获得某个特定生态环境或种植系统中的所有病毒序列,即病毒组。通过大量的NGS数据可以分析寄主中某一病毒的基因组变化、构建病毒的准种以及研究病毒的进化和起源。本文介绍了高通量测序的方法在植物和昆虫病毒检测中的应用。     

对植物病毒检疫标准化框架的设想

对植物病毒检疫标准化框架的设想谷建夫，李宗文（天津动植物检疫局３００４５７）植物病毒检疫标准化即用统一的具有科学性的规程对进出境检疫物依法进行以植物病毒为检疫目标的检疫过程。标准化工作是植物病毒检疫达到快速、准确的关键，是贯彻《进出境动植物检疫法》的...     

基于高通量测序技术检测草地贪夜蛾病毒多样性

为探索草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda病毒的多样性,通过宏转录组和小RNA测序技术手段分析鉴定了自云南省采集的草地贪夜蛾田间自然种群携带的病毒类型。结果显示,宏转录组测序数据分析可比对得到14个病毒科,包括5个昆虫相关的病毒科,5个植物病毒科和4个细菌病毒科。昆虫相关的病毒分别属于杆状病毒科Baculoviridae、呼肠孤病毒科Reoviridae、分体RNA病毒科Partitiviridae、传染性软腐病病毒科Iflaviridae和弹状病毒科Rhabdoviridae,其中传染性软腐病病毒和分体RNA病毒为首次在草地贪夜蛾中报道。同时利用小RNA深度测序技术从草地贪夜蛾样品中检测到鳞翅目杆状病毒、分体RNA病毒和传染性软腐病病毒的序列,进一步验证了宏转录组的分析结果。表明利用高通量测序技术可初步揭示存在于草地贪夜蛾自然种群的昆虫病毒多样性。     

利用高通量测序检测新疆野苹果上的病毒

新疆野苹果Malus sieversii (Ledeb.) Roem.是苹果的祖先, 也是重要的育种遗传资源, 常用作砧木。近年来, 新疆野苹果的分布面积骤减, 对其的保护越来越重要。本研究采用高通量测序技术, 对采自新疆伊犁天山野果林的26份样本进行病毒检测, 检测到苹果褪绿叶斑病毒(apple chlorotic leaf spot virus, ACLSV)和苹果茎痘病毒(apple stem pitting virus, ASPV)。通过RT-PCR检测所有样品(127份), 检测到ACLSV、ASPV和苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus, ASGV), 检出率分别为22%、19.7%和11%。结合RACE PCR技术扩增得到ASGV新疆野苹果分离物基因组全长序列, 暂时命名为ASGV-XJ。去除3′末端poly(A)后的长度为6 506 bp, 有两个彼此重叠的开放阅读框(open reading frame, ORF), ORF1(47-6 364 nt)编码一个241 kD的多聚蛋白, 包含甲基转移酶(methyltransferase)、木瓜蛋白酶(papain-like-protease)、解旋酶(nucleotide triphosphate-binding helicase)、RNA 依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase)和C端的外壳蛋白(coat protein, CP)等; ORF2(4 798-5 760 nt)编码一个36 kD的运动蛋白(movement protein, MP)。系统发育分析表明, 分离物间没有表现出寄主专一性和地理分布规律。上述结果对新疆野苹果的保护工作有重要的参考意义。     

基于高通量测序检测甜菜生尾孢中真菌病毒多样性

为明确甜菜生尾孢Cercospora beticola中真菌病毒的多样性,2020年自新疆维吾尔族自治区、内蒙古自治区、黑龙江省和北京市采集感染褐斑病甜菜病叶,鉴定获得78株甜菜生尾孢菌株,运用高通量的宏转录组测序技术检测甜菜生尾孢所携带的真菌病毒种类;将分离到的甜菜生尾孢按照菌落生长表型分为4组,进行宏转录组测序,将得到的序列经过拼接、聚类和基因功能注释,筛选出真菌病毒相关同源序列。序列分析结果显示,4组样品共比对到6个真菌病毒科,包括双分体病毒科Partitiviridae、双核糖核酸病毒科Birnaviridae、低毒病毒科Hypoviridae、裸露RNA病毒科Narnaviridae、泛欧尔密病毒科Botourmiaviridae和转座病毒科Metaviridae,以及未分科的负义单链RNA病毒。研究结果丰富了甜菜生尾孢真菌病毒资源库。     

进口植物种苗病毒检疫问题之我见

随着改革开放的深入,我国与国外进行种质交换日益频繁。1980～1987年间仅中国农科院品资所就从国外引进大豆1711份,蔬菜2416份,麦类、玉米等上万份;另外每年贸易性进口种苗量更大,有些种苗甚至数以吨计地入境。已知至少有150多种植物病毒可以种传,苗传的更多。病毒病到目前为止仍是植物的一种“不治之     

检疫性植物病毒的计算机模拟评估

随着加入WTO和经济的全球化 ,我国植物检疫工作面临新的形势 ,特别是进境产品的增加 ,导致疫情更加复杂 ,检疫把关难度增大。为此 ,需要采取一些新的举措 ,如建立预警机制、开展有害生物风险分析等 ,来解决检疫工作中遇到的新问题。与此同时 ,针对性检疫仍将在现行的植物检疫体制中起着一定的作用。长期以来 ,作为一项基本检疫策略 ,其核心就是把一些国内还没有发生或者分布不广的、特别危险的、可以人为传播的有害生物作为“检疫对象” ,由国家正式公布 ,国家植物检疫机构根据相关法令 ,对凡有可能传带这些检疫对象的物品 ,实行检验检疫 …     

高通量测序技术在害虫和害螨抗药性研究中的应用

螨类是陆生动物中仅次于昆虫的第2大类群。长期以来,对害螨抗药性的研究都落后于害虫。近年来,随着高通量测序技术的出现,开辟了害虫和害螨抗性机理研究和抗性监测的新局面。本文概述了高通量测序技术应用于害虫和害螨抗药性机理研究已取得的进展,介绍了利用高通量测序技术开发的抗药性监测新方法,并提出了害虫和害螨抗药性机理研究和田间种群抗性水平监测的发展方向。     

北京月季病原病毒的高通量测序鉴定和RT-PCR检测

本研究利用高通量测序技术对北京地区的月季染病样品进行了病毒鉴定,通过序列比对和拼接获得了李属坏死环斑病毒(prunus necrotic ringspot virus,PNRSV)、苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus,ASGV)、柑橘碎叶病毒(citrus tatter leaf viru...     

植物检疫检测技术应用现状及发展趋势

植物检疫是一种生物安全措施,通过立法手段防止植物及其产品在流通过程中传播有害生物。检测鉴定是植物检疫措施实施的核心。该文概述植物检疫的作用及其面临的挑战、植物检疫检测技术的应用现状及发展趋势,并对多组学时代下植物检疫检测技术进行展望。     

浅析植物检疫检查站在植物检疫工作中的作用

本文概述了在新疆与内地间建立植物检疫检查站的必要性,分析了建立检查站在完善重大植物疫情阻截带建设、促进和强化植物产地检疫、全面加强重大植物疫情的分区治理、推进完善植物检疫监管和实行区域协作、联防联控等植物检疫工作方面的作用,认为植物检疫检查站在阻截有害生物传播蔓延方面成效显著。     

单兵装备在植物检疫工作中的应用探索

当前,在我国进境植物检疫现场查验工作中,配备的工具装备还不够统一规范,难以满足复杂环境下的使用需求,容易对查验工作效能以及执法形象造成影响,开发一套适合现场查验的单兵装备十分必要。本文对太仓口岸检疫人员研发的植物检疫单兵装备进行了介绍。实践表明,该套装备有效提升了现场查验工作效率和执法形象,推进了现场执法的规范化。     

Using high-throughput sequencing in support of a plant health outbreak reveals novel viruses in Ullucus tuberosus (Basellaceae)

Ullucus tuberosus (ulluco) is a tuber-forming species that has become a novel crop in highland and temperate maritime climates. Eight viruses have been previously reported infecting Ullucus, including Andean potato latent virus (APLV), a quarantine virus within the European Union. No reference sequences have been published for the viruses previously described from U. tuberosus. Plants grown in the UK for the internet trade were tested for the presence of quarantine viruses using ELISA and real-time RT-PCR. ELISA positive results were obtained for APLV and multiple other viruses. A similar suite of viruses was detected at a second outbreak site linked to horticultural trade. Virus identification was by high-throughput sequencing (HTS) using a ribosomal RNA (rRNA)-depleted total RNA approach. Analysis of viral contigs indicated the presence of several novel viruses closely related to, but not consistent with, the viruses indicated by ELISA. Further confirmatory testing by real-time RT-PCR indicated that two tymoviruses, tentatively named Ullucus tymovirus 1 and Ullucus tymovirus 2, were more closely related to each other (85% identity), than to APLV or Andean potato mild mosaic virus (63–66% identity). APLV could not be confirmed from either site by either HTS or PCR. A novel tobamovirus (Ullucus tobamovirus 1) was only detected at the initial outbreak site. A novel polerovirus (Ullucus polerovirus 1) and a distinct genotype of Papaya mosaic virus were detected from both outbreak sites. Deploying HTS during a plant health outbreak demonstrates the potential of this approach to give rapid, accurate diagnosis.     

植物检疫领域能力验证发展浅析

能力验证活动能够了解本实验室的检测水平,有针对性地学习和提高相关业务,在确定实验室检测能力和技术水平方面具有不可替代的作用.由于其在植物检疫领域的应用起步较晚,还有待深入研究和完善.本文分析我国植物检疫实验窒能力验证的现状和不足,提出了植物检疫实验室能力验证未来发展方向.     

应用高通量测序技术对进境澳大利亚小麦病原真菌的检测研究

相比较其他检测技术,高通量测序技术具有高效、快速等特点,并拥有全面分析复杂核苷酸群体的功能,本文运用高通量测序技术对进境澳大利亚4批次小麦种子和筛下物上的病原真菌进行检测,通过基因组DNA提取、高通量测序、生物信息学分析后得到分类OTU共622个,基于不同分类水平,分属于5个门、64个目、201个属。检测显示,种子与筛下物携带的病原真菌的种类和比例有较大差异,并且筛下物携带的病原真菌数量和种类远多于种子携带的病原真菌。     

2018年我国农业植物产地检疫和调运检疫情况分析

产地检疫和调运检疫分别从产地和调运环节管控农业植物检疫性有害生物随植物及其产品传播扩散风险,是我国农业植物检疫工作的重要组成部分.在我国全面免征国内植物检疫费后,产地检疫和调运检疫的工作任务加重,给整个植物检疫系统,特别是基层植物检疫机构提出了更高的工作要求.为了摸清我国农业植物产地检疫和调运检疫的基本情况,本文系统收...     

植物DNA条形码技术在出入境检验检疫领域的应用

DNA条形码技术是一种通过标准的DNA片段鉴定物种的新技术,已成为近年来生物学研究热点之一。由于DNA条形码技术具有快速、准确、自动等优点,可以满足目前出入境检验检疫工作中提出的"检得出、检得快、检得准"的要求。本文对植物DNA条形码的研究进展进行了概述,分析了该技术在检验检疫应用领域中存在的不足,并针对如何更好地将该技术应用于检验检疫工作中提出了建议。