双重PCR技术检测水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌

本研究分别设计并合成了白叶枯病菌的专化性引物OSF1-OSR1和条斑病菌的专化性引物XoocF-XoocR。用这两对专化性引物分别对118个参试菌株进行PCR扩增,并且通过将这两对专化性引物配对以及不断优化PCR反应条件,成功建立了双重PCR技术,同时对水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌实施快速精确的检测。     

双重PCR检测马铃薯晚疫病菌和青枯病菌方法的建立及应用

 利用真菌通用引物ITS1和ITS4扩增马铃薯晚疫病菌转录间隔区并进行序列测定,通过序列比较,设计了1对马铃薯晚疫病菌的特异引物INF1/INF2,并对15种不同真菌、细菌和7种疫霉属和腐霉属卵菌基因组DNA进行PCR扩增,结果只有不同来源的马铃薯晚疫病菌株可获得324 bp的特异带。将引物INF1/INF2与卵菌通用引物进行巢式PCR扩增后,其检测灵敏度在DNA水平上可达30 fg。运用设计的引物与马铃薯青枯病菌特异引物结合建立了双重PCR体系,能从马铃薯晚疫病菌和马铃薯青枯病菌总基因组DNA以及人工接种和自然发病的马铃薯植株中分别或同时扩增到324 bp和281 bp的特异片段。实现了同时对马铃薯晚疫病菌和马铃薯青枯病菌的快速可靠检测。     

水稻白叶枯病菌的血清学研究

 用戊二醛固定的5个水稻白叶枯菌株制备了5个抗血清,利用琼脂双扩散、试管凝集、免疫电泳和酶联免疫吸附试验研究了107个水稻白叶枯菌株血清学反应的差异,将它们分为三个血清型。属于Ⅰ型的菌株(OS-225、F₄等)占供试菌株的95%,分布于全国各稻区;归属于Ⅱ型的菌株(OS 209、OS-109等)占5.6%,主要来自南方边远地区;Ⅱ型仅1个菌株(G₈),占0.9%,来自广西东部;其中还有两个菌株和上述抗血清均不能反应,暂不能归型,来自福建。血清型和致病型之间的相关性不用戊二醛固定、热处理等5种不同方法处理菌体后制备的抗血清之间,表现出一致的反应特异性和相似的"型"专化性。免疫电泳结果表明,不同血清型的免疫源组成是不同的,Ⅰ型仅具中性免疫源,Ⅱ型具中性及偏碱性免疫源,而Ⅱ型则具中性及偏酸性两种免疫源。
比较了反向间接血凝、酶联免疫吸附和免疫荧光反应等方法检测病菌的灵敏度,以免疫荧光试验(IF)为最灵敏,可检测到每毫升10³细胞,ELISA其次(10^4-5cell/ml),反向间接血凝法为10^6-7cells/ml,双扩散法最差,只有在高达10⁸ cells/ml时才有阳性反应。     

水稻细菌性谷枯病菌和水稻白叶枯病菌荧光RPA快速检测方法的建立

本研究分别针对我国进境植物检疫性有害生物水稻细菌性谷枯病菌及水稻白叶枯病菌建立了光RPA检测方法,并对其灵敏度、特异性以及对实际种子样本的检测能力进行了测试评价。结果表明,本研究建立的两种方法均能够在20 min内特异性检测到目标菌株,对水稻细菌性谷枯病菌(Burkholderia glumae)菌液的检测下限达到了11.4 CFU/反应,DNA检测下限达到了4.83×10^-5ng/反应;对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)菌液的检测下限达到了4.42 CFU/反应,DNA检测下限达到了3.83×10^-4ng/反应。两种方法均能够成功应用于带菌种子样品的快速检测。     

利用双重PCR技术快速检测水稻细菌性谷枯病菌

根据水稻细菌性谷枯病ITS和gyrB基因,设计两对特异性PCR检测引物,建立了水稻细菌性谷枯病菌的双重PCR检测方法。用该方法对水稻细菌性谷枯病菌和其它植物源性细菌进行双重PCR扩增及灵敏度测试,并对采自不同地区的水稻样本进行水稻细菌性谷枯病菌的检测。结果显示,双重PCR方法能特异性地检测出8株水稻细菌性谷枯病菌,可从含水稻细菌性谷枯病菌浓度为102cfu/mL的菌液中检测出该病菌;采用该方法对我国不同地区的水稻材料进行检测,并未发现水稻细菌性谷枯病菌。     

两种葡萄溃疡病菌双重PCR检测方法的建立与应用

为快速准确地鉴定出2种不同的葡萄溃疡病菌——葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea和小新壳梭孢Neofusicoccum parvum,根据Gen Bank中已报道的引起我国葡萄溃疡病的6个主要种的延伸因子-1序列及β-微管蛋白序列分别设计了葡萄座腔菌和小新壳梭孢的特异性引物B.d-F/B.d-R及N.p-F/N.p-R,建立了双重PCR检测方法,并对田间病样进行检测。结果表明,引物B.d-F/B.d-R和N.p-F/N.p-R可以分别在葡萄座腔菌和小新壳梭孢中扩增到324 bp和212 bp的特异性条带,检测灵敏度均为10 pg。双重PCR检测体系中Taq DNA聚合酶的最佳用量为0.05 U/μL,引物B.d-F/B.d-R和N.p-F/N.p-R的最佳终浓度均为0.2μmol/L,最适退火温度和退火时间分别为58℃和30 s。对田间葡萄病样的检测结果与室内病样常规病原菌分离结果一致。表明该双重PCR检测方法能够同时检测葡萄座腔菌和小新壳梭孢,有助于快速、灵敏地检测葡萄苗木的带菌情况。     

水稻白叶枯病菌抗药性现象的室内研究

水稻白叶枯病是水稻的主要病害,目前我国防治该病的药剂主要是噻枯唑(川化—018),在含药含菌培养基上,筛选出了叶枯净(5—氧酚嗪)抗性菌,其突变率为2×10~(-6),抗性指数为333。未发现噻枯唑和渝—7802抗性菌。而在活体上直接喷药筛选时既发现了叶枯净抗性菌(抗性指数大于108),又发现了噻枯唑抗性菌(抗性指数大于196),仍然未发现渝—7802抗性菌,进一步的试验证明,噻枯唑活体抗性菌,离体测定时无抗药性,说明噻枯唑活体抗性和离体抗性不一致,而叶枯净的活体抗性和离体抗性一致。交互抗性测定证明,噻枯唑、叶枯净、渝—7802三者之间无交互抗性现象,而噻枯唑与敌枯双之间存在着强烈的正交互抗性。     

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。     

华南水稻白叶枯病菌致病性分化检测与分析

为了解华南稻区水稻白叶枯病菌的致病性分化和变异动态,采集华南地区水稻白叶枯病病叶标样分离病原菌,应用中国鉴别寄主IR26、南粳15、爪哇14、特特普、金刚30和国际水稻已知抗病基因的近等基因系IRBB5、IRBB13、IRBB3、IRBB14、IRBB2、IR24两套鉴别寄主,在水稻孕穗期采用剪叶法接种,依据寄主和菌株的互作反应检测病菌的致病性分化。结果显示,参试菌株可划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅸ六个致病型和R1、R2、R3、R4、R5、R8、R10七个致病小种。Ⅴ、Ⅳ致病型和R8、R5小种出现频率分别为27.40%、19.30%和44.67%、15.34%,为华南稻区优势种群。Ⅸ、Ⅴ、Ⅳ致病型和R8、R5小种对500份华南稻区品种资源的致病率依次为96.40%、95.00%、50.40%、62.00%和42.60%;Ⅸ致病型毒性最强且发展很快;强致病菌系Ⅴ型已替代Ⅳ型发展为华南优势致病菌系。     

中国水稻白叶枯病菌致病型的研究

 在1975-1980年初步测定的基础上,近4年来,先后从国内各病区又采集了835个菌株,分别在北京、南京、扬州和广州等地,在30个鉴别品种上接种测试其致病性差异,根据在5个最基本的鉴别品种上的反应特征,可将供试的菌株区分为7个致病型。它们在IR26,Java14,南粳15,Tetep和金刚30上成株期的反应模式分别为(Ⅰ):RRRRS;(Ⅱ):RRRSS;(Ⅲ):RRSSS;(Ⅳ):RSSSS;(Ⅴ):SRRSS;(Ⅵ):RRSRS;(Ⅶ):RSSRS。在北方粳稻区的菌株,多属Ⅱ型和Ⅰ型,在南方籼稻区的菌株以Ⅳ型为最多,还有少量Ⅴ型菌存在,在长江流域籼粳混栽稻区的菌株,则以Ⅱ、Ⅳ型为多。     

利用多重PCR诊断水稻白叶枯病和细菌性条斑病的复合发生

为准确检测水稻白叶枯病菌、细菌性条斑病菌及这两种病菌的复合发生,利用软件DNAStar分析比较这两种菌的部分核酸序列,设计了检测这两种病菌的特异性引物。引物Xoo F-Xoo R能特异性扩增出水稻白叶枯病菌中一条大小162 bp的条带;引物Xooc F1-Xooc R1和Xooc F2-Xooc R2能够分别特异性扩增出水稻细菌性条斑病菌中690 bp和945 bp的条带。通过优化PCR反应条件,成功建立了多重PCR技术,可以对不同国家的水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌进行准确检测,对由这两种病菌引起的复合侵染实现了准确诊断。     

水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌的分子标记筛选及检测

 水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）和细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola)是水稻种子产地检疫中最重要的两种检疫对象,且同属于水稻黄单胞杆菌。本研究基于生物信息学技术构建比较基因组学算法对两种病原的全基因组序列比对分析,得到一系列能够区分两种病原的特异性PCR引物。结合简单的PCR技术及全自动DNA分析系统,我们选取了12对引物分别对23株水稻白叶枯病菌和5株水稻细菌性条斑病菌及其它相关菌株进行验证。结果获得了2对显性标记(Xoo-Hpa1和Xoc-ORF2)以及3对共显性分子标记(M568、M897和M1575)可以达到理想的区分检测两种病原的效果。分子标记的检测灵敏度从5×10⁴到5 × 10⁷cfu·mL^-1不等,且从水稻种子浸提液中也能成功地检测水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌。本研究丰富了检测标记的靶位点,并有效的结合了高通量检测的手段对多位点联合分析,增强了检测的可靠性,有望在今后的植物检疫及病原鉴定中发挥着重要的作用。     

利用PCR技术专化性检测水稻细菌性条斑病菌

 设计水稻细菌性条斑病菌的专化性引物,并建立相应的PCR检测体系,分别对31株水稻细菌性条斑病菌和15株水稻白叶枯病菌及其它相关菌株进行了测试。结果表明,建立的PCR检测体系可专化性检测水稻细菌性条斑病菌,而水稻白叶枯病菌和其它菌株均没有扩增信号。检测灵敏度可以达到20个细菌菌体,从自然发病和人工接种发病的水稻种子成功地检测出条斑病菌。实现了对水稻细菌性条斑病菌的快速和专化性检测。     

hrp基因关键调控因子HrpG在水稻白叶枯病菌和条斑病菌中的交叉互补性研究

 水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)和条斑病菌(X. oryzae pv. oryzicola, Xoc)在非寄主烟草上产生过敏反应(HR)和在寄主水稻上具有致病性,是由hrp致病岛决定的,其中HrpG为关键调控因子。Xoo和Xoc侵染水稻途径和在水稻上产生病害症状的不同,是否与hrpG基因有关,还不清楚。本研究利用反向遗传学方法获得了Xoo和Xoc的hrpG突变体PΔhrpG和RΔhrpG,并用hrpG_Xoo基因和hrpG_Xoc基因分别互补上述2个突变体,获得了相应的互补菌株。致病性测定结果显示,PΔhrpG和RΔhrpG突变体丧失了在水稻上的致病性和在非寄主烟草上产生HR的能力,而hrpG_Xoo基因和hrpG_Xoc基因可分别互补上述突变体至野生型水平。利用GUS报告基因检测基因启动子活性发现,hrpG_Xoo和hrpG_Xoc的启动子活性没有显著差别;RT-PCR和Western杂交结果显示,hrpG基因交叉互补菌株中HrpG调控的下游基因hrpX、hpaR、hrcT、hpa2和hrpD6的表达没有差异,且III型分泌系统分泌蛋白Hpa2的分泌性没有受到影响。这些结果表明,稻黄单胞菌hrpG基因可在Xoo和Xoc中交叉互置,位于其上游和下游的调控途径可能相似,而决定Xoo和Xoc在水稻上的侵染途径以及所致病害症状差异可能与hrpG基因位点无关。     

水稻白叶枯病菌单细胞系毒力分化研究

 以稀释倒平板法从0型菌086和IV型菌967-4和9620中分离到59个单细胞系;在12个近等基因系品种上,086和其单细胞系表现为弱毒力,2个IV型菌及其单细胞系能克服抗病基因Xa-1、2、3、8、10、11、14的抗性,不能克服Xa-21、4、5、7、13的抗性;带主效抗病基因的品种Asominori、XM5、M41、XM6和丰锦能把3个母株的59个单细胞系区分为12种数量差异或质量差异的不同致病型;将此5品种与近等基因系配合,适合作为病菌致病基因变异频度监测的寄主;采用"段叶沙培,切口取菌胶"法分离病菌,在中国致病型鉴定品种上划分的致病型,是田间病菌群体毒力结构的表型反应。     

水稻细菌性条斑病菌LAMP快速检测方法的建立

以SYBR Green I荧光染料为指示剂,针对水稻细菌性条斑病菌糖基转移酶,设计了4条普通LAMP引物,并在此基础上设计了2条LAMP环引物,建立了水稻细菌性条斑病菌的环介导等温扩增可视化快速检测方法。结果表明:水稻细菌性条斑病菌呈荧光的阳性反应,近缘菌株则呈橙色的阴性反应;检测灵敏度DNA为100 fg/μL,菌悬液为3×103 cfu/m L。LAMP技术的建立为现场检疫和大规模检测提供了新的方法。     

一种测定水稻白叶枯菌基因组中插入序列IS1112拷贝数的定量PCR方法

建立了以标准质粒为基础的测定水稻白叶枯基因组中插入序列IS1112拷贝数的TaqMan实时荧光定量PCR方法。通过重叠PCR方法扩增了由16S rDNA基因与插入序列IS1112的部分片段组成的重组片段,连接到载体pMD18-T上,构建了标准质粒。利用该标准质粒建立的定量方法测定了我国12种白叶枯菌株基因组中IS1112的拷贝数。     

木质部次生细胞壁增厚参与疣粒野生稻对黄单胞杆菌水稻变种的抗性

 黄单胞杆菌水稻变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的水稻白叶枯病是一个世界性的严重病害。疣粒野生稻（Oryzae meyeriana）对Xoo具有高度抗性,但其抗性机制仍不清楚。本文以抗病的疣粒野生稻和感病的水稻品种大粒香为材料,研究了Xoo侵染对叶片病斑、叶绿体超微结构、光合系统活性和木质部超微结构的影响。结果表明,多种Xoo生理小种导致的疣粒野生稻叶片病斑长度都明显短于大粒香叶片的病斑长度。Xoo病菌侵染显著破坏了大粒香的叶绿体结构,明显抑制了其光合活性,而疣粒野生稻中的变化要轻得多。通过电镜切片,发现疣粒野生稻叶片导管内存在大量的Xoo病菌,这表明Xoo能够侵染疣粒野生稻且能够在叶片内增殖。病菌的侵染诱导了疣粒野生稻木质部次生细胞壁的增厚,抑制了病菌通过导管纹孔向邻近细胞的进一步侵染,这种反应可能参与了疣粒野生稻对Xoo的抗性。     

Growth of Glucose-uptake-deficient Mutant of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Rice Leaves

We isolated Xanthomonas oryzae pv. oryzae mutants deficient in the phosphoenolpyruvate : carbohydrate phos-photransferase system, a major glucose transport system in bacteria, using the glucose analogue 3-deoxy-3-fluoro-d-glucose (3FG). Glucose uptake by the mutants was decreased to 15–35% of the parental strain, and growth greatly decreased in synthetic media containing glucose as a sole sugar source. Growth of the mutants in rice leaves was, however, similar to the wild type. These findings suggest that glucose is not necessarily a major carbohydrate source for X. o. pv. oryzae in rice leaves. Received 11 August 2000/ Accepted in revised form 15 December 2000     

云南水稻白叶枯病菌生理小种初析

从云南省 5个地州14个县市的水稻白叶枯病标本中分离水稻白叶枯病菌菌株 ,选择具有区域代表性的菌株 5 1株 ,利用已知抗病基因的近等基因系 ,在孕穗期应用剪叶法接种明确其生理小种。鉴定结果表明 ,云南省水稻白叶枯病菌小种复杂多样 ,共有 14种类型 ,暂定为YN1～YN14 ,优势生理小种为YN3、YN8、YN11,其中YN3分布在红河、德宏等 4个县市 ;YN8小种分布在大理等地区 ,小种的分布可能受地理区域的影响