葡萄霜霉病菌PCR检测方法的建立与应用

通过对已测序和已报道的葡萄霜霉病菌［Plasmopara viticola (Berk et Curtis) Ber.et de Toni］细胞色素c氧化酶亚型2（cytochrome c oxidase Ⅱ,cox2）的基因序列进行同源性比对分析,设计合成了一对用于P.viticola的检测引物F Pv/R Pv。利用该引物对包括P.viticola在内的30种常见植物病原真菌（包括15种Plasmopara属真菌、8种葡萄常见致病菌）的基因组DNA进行了PCR扩增,验证引物F Pv/R Pv的特异性,结果表明：该引物特异性强,仅P.viticola基因组DNA作为模板的PCR扩增产物呈现一条600 bp左右的特异性条带,其他参照菌株及阴性对照均无任何条带;灵敏度验证结果表明,该检测法可以检测出3.3 pg/μL 水平的P.viticola基因组DNA;应用该方法对来自全国不同葡萄产区的不同品种的78份葡萄霜霉病菌进行了检测,结果表明,该检测法适用范围广,且检测准确率达100%。     

南方镰孢Fusarium meridionale特异性PCR检测方法的建立与应用

为建立快速、稳定的南方镰孢Fusarium meridionale特异性检测方法,对已报道的镰孢属reductase-like基因部分序列进行比对分析,寻找特异性SNP位点,设计出特异性检测引物F-Fm/R-Fm3。利用该引物对包括南方镰孢在内的30株镰孢的基因组DNA进行PCR扩增。结果显示仅在7株南方镰孢中均扩增出400 bp左右的特异性条带。PCR灵敏度试验结果表明该方法的检测灵敏度达到500 pg基因组DNA。     

烟草根黑腐病菌的PCR分子检测

 根据烟草根黑腐病菌(Thielaviopsis basicola)与其它烟草病原真菌核糖体基因转录间隔区(internal transcribed spa-cer,ITS)序列间的差异,设计了一对特异性引物TB-5/TB-3,用于T. basicola的分子检测。利用该对引物对包括T. basicola在内的13个烟草病原菌菌株的基因组DNA进行PCR扩增,结果表明:只有T. basicola能扩增到一条400bp左右的特异性条带,其它菌株及阴性对照均无扩增产物。对烟草组织和土壤的检测结果也表明,该对引物能特异性的检测到T. basicola基因组DNA的存在。该引物对T. basicola基因组DNA检测的灵敏度为100fg/μL。     

冬生疫霉(Phytophthora hibernalis)的快速分子检测

 由冬生疫霉(Phytophthora hibernalis)引起的疫病是一类植物检疫性病害。为建立该病原菌的快速检测技术,本文比较分析了冬生疫霉和其它疫霉的ITS序列,在此基础上设计了一对检测冬生疫霉的特异性引物751F/752R,该对引物从冬生疫霉中扩增得到一条616bp的条带,而其它19种疫霉和其它真菌菌株均无扩增条带,表明该对引物对冬生疫霉具有特异性。在25μL PCR反应体系中,引物751F/752R检测灵敏度为10龟基因组DNA;而以卵菌ITS区通用引物ITS1/ITS4和751F/752R进行套式PCR扩增,能够检测到10ag的基因组DNA,使检测灵敏度提高了1000倍。该检测体系对灭菌水中游动孢子的检测灵敏度可达0.5个游动孢子。结合快速碱裂解法提取发病组织的DNA,采用该PCR检测技术,在1个工作日内即可从人工接种发病的植物组织中特异性的检测到该病原菌。表明本研究建立的检测方法可用于冬生疫霉的快速分子检测。     

猕猴桃溃疡病菌的分子检测技术研究

 猕猴桃溃疡病是猕猴桃生产上的主要病害,为建立该病的快速诊断技术,本实验通过RAPD分析获得一条1 300 bp左右的致病菌的特异片段,对该片段进行克隆测序,在测序的基础上设计并合成一对特异引物F7/R7,优化特异引物扩增条件,并验证引物的特异性和灵敏性。利用该特异引物对包括猕猴桃溃疡病菌在内的14个菌株基因组DNA进行PCR扩增表明,只有猕猴桃溃疡病菌能扩增出1条约为950 bp的特异条带,其他菌株及对照均未扩增出特异条带。对采自果园的染病枝干组织和接种致病菌的枝干组织的检测表明,该特异引物能特异性地检测到猕猴桃溃疡病菌的存在,其在组织中的检测灵敏度为100 fg/μL。因此,利用设计合成的特异引物F7/R7,参考优化的体系和程序,结合简单的试剂盒法提取猕猴桃溃疡病菌或植物组织DNA,可以在短时间内完成对该病原菌的分子检测。     

番茄斑萎病毒RT-RPA检测方法的建立

为了快速、准确地鉴定番茄斑萎病毒,根据GenBank中韩国的番茄斑萎病毒株系(序列号:KC261961)ss RNA-S基因组编码保守外壳蛋白基因序列设计特异性引物TSWV 5F/5R,建立了番茄斑萎病毒RT-RPA检测方法。特异性检测结果表明,仅番茄斑萎病毒样品扩增出215 bp目标条带,而其他4种病毒样品无扩增出目标条带。灵敏度检测结果表明番茄斑萎病毒RPA检测方法可以达到10-5 cDNA稀释度。     

番石榴焦腐病菌的ITS分析及PCR检测

番石榴焦腐病是台湾入境大陆水果的重要植物病害,由葡萄座腔菌Botryosphaeria rhodina引起.为建立该病原菌快速、灵敏的检测技术,比较分析了葡萄座腔菌和葡萄座腔菌属其它种的ITS序列,在此基础上设计了1对检测番石榴焦腐病菌的特异性引物BF1/BR1,利用此引物从葡萄座腔菌中特异性扩增出287bp条带,而其余参试的菌株未能获得扩增条带.将真菌通用引物ITS1/ITS4和BF1/BR1进行巢式PCR扩增后,检测灵敏度提高1 000倍,可检测到葡萄座腔菌1pg的基因组DNA.结合快速碱裂解法提取发病组织的DNA,采用该PCR检测技术可从自然感染焦腐病果实中检测到葡萄座腔菌.     

雪松疫霉(Phytophthora lateralis)的快速分子检测

由雪松疫霉(Phytophthora lateralis)引起的疫病是一类植物检疫性病害。为建立该病原菌的快速检测技术,本文比较分析了雪松疫霉和其他疫霉的tRNA序列,在此基础上设计了一对检测雪松疫霉的特异性引物T1/T2,该对引物从雪松疫霉中扩增得到1条192 bp的条带,而其他15种疫霉和其他真菌菌株均无扩增条带,表明该对引物对雪松疫霉具有特异性。在25μL PCR反应体系中,引物T1/T2检测灵敏度为10 pg基因组DNA;而以引物T3/T4和T1/T2进行巢式PCR扩增,能够检测到1 fg基因组DNA,使检测灵敏度提高了10 000倍。该检测体系对灭菌水中游动孢子的检测灵敏度可达0.5个游动孢子,对人工接种发病的植物组织能够特异性地检测到该病原菌。此外,进一步建立了该病原菌的实时荧光定量PCR检测体系。     

红掌胶胞炭疽菌的分子检测

 胶胞炭疽菌是引起红掌炭疽病的病原菌。根据GenBank中炭疽属不同种的ITS序列差异,设计了胶胞炭疽菌的特异性引物E1/E2,由此建立的PCR检测体系可以从38个胶胞炭疽菌菌株中扩增得到329 bp的特异性条带,而扩增其它近似或相关菌株时没有相应的特异性条带。该检测体系对胶胞炭疽菌基因组DNA的扩增灵敏度达到10 pg。将引物E1/E2与ITS区通用引物进行套式PCR扩增后,检测灵敏度至少提高10 000倍。当土中胶胞炭疽菌分生孢子达到200个/g土时可检测出。进一步利用此检测体系对携带病原菌的灌溉水、发病组织进行检测,均能快速稳定地检测出病原菌。     

栎枯萎病菌与栎树疫霉猝死病菌的多重PCR检测方法

根据实验室设计的栎枯萎病菌的特异性引物CF01/CF02和2004年Hayden等设计的栎树疫霉猝死病菌特异性引物Phyto1/Phyto4,组合并优化出了可以同时检测2种病原菌的多重PCR检测体系,经PCR扩增可以分别得到687bp和280bp两条特异性条带,利用菌丝DNA检测,灵敏度为10pg基因组DNA。     

稻曲病菌的SCAR标记及其PCR检测

为建立稻曲病菌Ustilaginoidea virens快速、灵敏的PCR早期检测技术,以S380为引物,对稻曲病菌和其它参试病原菌的DNA进行RAPD-PCR扩增。稻曲病菌RAPD特异片段经回收、克隆和测序后,根据序列用Primer 5.0软件设计了特异性SCAR引物US-SF（5’-TCGCCTCAGACCTCAATC-3’）/US-SR（5’-GAGCCTCAAATGCCTTCC-3’）和巢式PCR引物US-NF（5’-AGCGTCTCCTGCAACC-AC-3’）/US-NR（5’-GAGCCTCAAATGCCTTCC-3’）。利用引物US-SF/US-SR通过常规PCR对供试稻曲病菌均可扩增出1条大小约257 bp的清晰条带,对其它植物病原菌DNA的PCR产物均无扩增条带,最低可检测到1 pg/μL 的病菌基因组DNA;而利用引物US-SF/US-SR和US-NF/US-NR通过巢式PCR可从10 fg/μL的病菌基因组DNA中扩增出1条大小约210 bp的特异性条带。试验表明,巢式PCR检测灵敏度比常规PCR提高了100倍,且巢式PCR可从接菌的水稻幼颖和自然感染的谷粒中检测出稻曲病菌。     

西瓜蔓枯病分子诊断技术研究

 本文测定西瓜上的西瓜蔓枯病菌(Didymella bryoniae)、西瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)及西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)的rDNA的ITS序列,比对近缘种及西瓜上不同病菌的ITS序列同源性,设计出特异性上游引物XM-2和下游引物XM-R2。经过对XM-2/XM-R2引物的PCR扩增条件的优化,可以扩增出一条344bp的西瓜蔓枯病菌特异性DNA条带。上述方法可以检测到pg以上的蔓枯病菌基因组DNA,并且可以准确扩增出西瓜蔓枯病自然病样中特异性的DNA片段。本文建立了一项西瓜蔓枯病分子检测技术,该方法准确、快速、可靠,可用于西瓜蔓枯病田间的快速诊断。     

小麦条锈菌水源11类群的RAPD分析及SCAR标记的建立

鉴于水源11类群近年来一直处于优势地位,为简化其检测手段,本研究利用RAPD技术对该类群的8个主要致病类型进行了多态性分析,以寻找其中主要流行类型的特异性分子标记。结果如下:共筛选出10个碱基随机引物190条,其中94条可得到稳定清晰的扩增图谱,用该94条引物进行RAPD分析,发现各致病类型间遗传变异丰富;以引物S1410扩增得到了水源11-4的特异性DNA条带;以引物S1412和S1304扩增得到了水源11-14的特异性DNA条带;对引物S1304扩增得到的特异性DNA条带回收、克隆和测序,设计了1对19bp/18bp的引物,并成功地将其转化为对水源11-14特异的SCAR标记。以上结果表明,通过规模筛选来寻找小麦条锈菌生理小种的特异性DNA片段,并将其转化为稳定的SCAR标记,有可能建立起中国小麦条锈菌流行生理小种的快速分子鉴定体系。     

菠萝泛菌与水稻白叶枯病菌双重PCR检测方法的建立与应用

近年来水稻发生了一种由菠萝泛菌Pantoea ananatis引起的新型细菌病害，其发生时期与白叶枯病相近，病症与白叶枯病类似。为了实现该病害与白叶枯病的快速检测，本研究基于泛菌属看家基因acnA,通过序列比对，设计了22对特异性引物，分别与已知的白叶枯病菌检测引物XOO80进行配对并筛选，建立了一种双重PCR检测方法，可从菠萝泛菌和白叶枯病菌中分别扩增出910 bp和162 bp的特异性条带，而其他10种非目标细菌均未有扩增条带，25μL体系中可稳定地从至少1 pg/μL的基因组DNA模板中扩增出特异性条带。本研究建立的菠萝泛菌与水稻白叶枯病菌双重PCR检测方法具有良好的特异性和灵敏度，为水稻细菌病害病原鉴定及防治提供了技术支撑。     

猕猴桃果实中Neofabraea actinidiae的快速分子检测

通过对已报道的猕猴桃果腐病菌(Neofabraea actinidiae)及明孢盘属其他种真菌负责编码RNA聚合酶II的第2大亚基(the second largest RNA polymerase subunit,RPB2)的基因序列进行同源性比对,设计合成了一对用于猕猴桃果实中N. actinidiae的检测引物NACF1/NACR1。利用该引物对包括N. actinidiae在内的8种9株Neofabraea属真菌的基因组DNA进行扩增,建立了猕猴桃果实中N. actinidiae的快速分子检测方法,并进行了灵敏度试验、病菌接种与病果中N. actinidiae的检测。结果表明:该引物特异性强,稳定扩增出片段大小为582 bp单一条带,检测灵敏度为0.2 ng/μL,可以特异性地检测到接种发病果实组织中N. actinidiae。该方法能够实现猕猴桃果实中N. actinidiae的快速检测,为口岸提供了特异、高效、可靠的检测方法。     

甜菜黄萎病病原菌（Gibellulopsis nigrescens）的快速分子检测

甜菜黄萎病是由变黑轮枝菌(Gibellulopsis nigrescens)引起的一种土传真菌病害。快速、准确地检测出变黑轮枝菌(G. nigrescens),对该病害的监测以及防治十分必要。根据变黑轮枝菌(G. nigrescens)的内转录间隔区,设计了一对引物GNS-F/GNS-R并验证该对引物的特异性和灵敏度。结果表明,该对引物仅能从变黑轮枝菌(G. nigrescens)的DNA中扩增出唯一条带,而其他供试菌株的DNA及阴性对照中未扩增出任何条带,片段长度为502 bp;引物的检测灵敏度为1×10~(-3) ng/μL。该病原菌也可在人工接种的发病组织及土壤中被检测到,且土壤中分生孢子的检测阈值为1×10~4cfu/g。基于该引物建立的常规PCR检测体系适用于甜菜黄萎病的快速检测,可为该病害早期诊断及药剂防治提供参考依据。     

茄匍柄霉菌实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

为了准确检测病残体内茄匍柄霉菌(Stemphylium solani)DNA含量在土壤内的动态变化,本研究根据三磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因序列,设计并筛选特异性引物Stem-g7F/Stem-g7R,能从靶标基因组DNA中特异性扩增出大小为150 bp的目的片段.建立的Stemphylium solani实时荧...     

玉米圆斑病病原的快速检测

玉米生平脐蠕孢菌(Bipolaris zeicola)是引起玉米圆斑病的病原菌。本研究通过对玉米生平脐蠕孢菌及其近似种的EF-1α基因(elongation factor 1α)部分序列进行比对,设计出玉米生平脐蠕孢菌的特异性引物Y-EF-F和Y-EF-R,利用该引物可以从B.zeicola中扩增出137 bp的特异片段,而其余的17个参试菌株扩增结果为阴性。灵敏度实验表明该对引物可以检测到目标DNA的浓度为1 pg·μL~(-1)。用B.zeicola接种玉米叶片、苞叶以及玉米粒,然后以接种发病的病组织DNA为模板,利用引物Y-EF-F和Y-EF-R进行PCR扩增,可以扩增出137 bp的特异性条带,而健康玉米组织DNA中未能扩增出任何条带。用B.zeicola孢子悬浮液接种大田玉米叶片,接种第3 d可以检测到未发病组织中有B.zeicola病原菌,第5 d可以看到明显的病斑。研究结果表明该方法可用于快速、准确和灵敏地检测玉米组织中的潜伏期玉米生平脐蠕孢菌,为玉米圆斑病的快速检测,进而及早采取防治措施提供积极的指导。     

基于ITS与factor1-alpha序列桉树焦枯病菌的双重PCR快速检测

桉树焦枯病是威胁桉树生长的首要病害,建立准确、有效的桉树焦枯病的PCR快速检测技术是桉树焦枯病前期诊断的必要手段。试验以桉树焦枯病原菌(Calonectria morganii)DNA为模板,分别以ITS和factor 1-alpha序列为靶区域,针对Calonectria属和C.morganii设计了CYS1/CYS2和EF-S-1/EF-A-1两对特异性引物,建立了基于属和种的双重PCR快速检测技术。利用引物CYS1/CYS2可以从全部Calonectria属的供试菌株中扩增出一条351bp大小的条带,单独用特异性引物EF-S-1/EF-A-1进行PCR扩增,仅病原菌扩增出197bp的条带,同时使用2对引物时,病原菌可扩增出两条明亮条带。当体系退火温度为53℃时,DNA灵敏度检测限度达到450fg/μL。野外田间时效检测结果显示,该体系能准确检测出不同发病程度桉树组织上的病原菌,完全符合田间检测的要求。这是关于桉树焦枯病快速检测的首次报道。     

非洲菊疫霉根腐病的快速分子诊断

 隐地疫霉引起的根腐病是非洲菊生产上的主要病害,为发展该病的快速诊断技术,本文比较了卵菌核糖体基因ITS的序列,在此基础上设计了2条针对隐地疫霉的特异性PCR引物PC1和PC2。供试的23种不同真菌和疫霉菌的46个菌株中,利用这对引物能从隐地疫霉基因组DNA中扩增出一条分子量为620bp的特异性条带,该引物的检测灵敏度可达10pg。采用快速组织碱裂解法提取发病植物组织的DNA,结合PCR检测技术,4h内可从发病的非洲菊根部组织中特异性地检测到隐地疫霉菌。结果表明,建立的非洲菊疫霉根腐病菌分子检测方法可用于该病害的快速分子诊断。