广东雷州2011年警惕晚稻受到齿叶矮缩病毒威胁

报道了广东省雷州市褐飞虱传播的水稻齿叶矮缩病监测结果,指出该病害可能对雷州晚稻构成严重威胁,介绍了病害发生特点,分析了病害局部成灾的原因,提出了应对措施.     

应用RT-PCR方法检测水稻植株和介体昆虫体内的水稻齿叶矮缩病毒

 将生物学接种和RT-PCR检测水稻植株体内的水稻齿叶矮缩病毒的方法进行了比较,发现结果基本趋于一致,但总体上RT-PCR检测阳性率稍高于生物学接种的发病率。将生物学接种检测褐飞虱介体内水稻齿叶矮缩病毒方法与RT-PCR检测方法进行比较分析,发现RT-PCR方法可以检测单头褐飞虱体内的水稻齿叶矮缩病毒,具有很高的准确性和灵敏度。     

抑制南方水稻黑条矮缩病毒非结构蛋白P5-1的表达阻碍病毒在昆虫体内的增殖

为明确南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)编码的非结构蛋白P5-1参于SRBSDV在介体白背飞虱体内侵染过程中的作用机制,通过原核表达蛋白制备SRBSDV编码的非结构蛋白P5-1的多克隆抗体,并应用Western blot和免疫荧光标记法检测抗体的特异性,以注射法将来源于P5-1基因的dsRNA(ds P5-1)注入获毒1 d的白背飞虱体内,5 d后通过免疫荧光标记法检测ds P5-1对SRBSDV在白背飞虱体内增殖的影响,同时以注射来源于GFP基因的dsRNA(ds GFP)为对照。结果显示,Western blot和免疫荧光标记分别检测到SRBSDV侵染水稻和白背飞虱表达的P5-1蛋白,表明所制备的P5-1抗体具有特异性。ds GFP处理的对照组白背飞虱带毒率高达81%,而ds P5-1处理的白背飞虱带毒率仅为21%,且P5-1蛋白的表达和SRBSDV在昆虫体内的增殖均受到抑制。表明P5-1蛋白是病毒在昆虫体内增殖的关键因子,可作为阻断病毒在昆虫体内增殖的理想靶标。     

2011-2012年三种水稻矮缩病在我国的分布及发生调查

水稻黑条矮缩病毒、南方水稻黑条矮缩病毒和水稻锯齿矮缩病毒均可以引起水稻矮缩病。于2011-2012年,利用dot-ELISA和RT-PCR方法对江苏、浙江、江西、广西、海南、云南、贵州、四川、重庆、湖南等省的水稻矮缩病进行调查。检测结果表明,2011年水稻中3种矮缩病的病毒感染率分别为：水稻黑条矮缩病毒10.92%,南方水稻黑条矮缩病毒30.67%,水稻齿叶矮缩病毒4.62%。2012年水稻中3种矮缩病的病毒感染率分别为：水稻黑条矮缩病毒0.40%,南方水稻黑条矮缩病毒48.38%,水稻齿叶矮缩病毒26.32%。检测结果说明2012年的南方水稻黑条矮缩病害、水稻齿叶矮缩病害重于2011年,水稻黑条矮缩病害轻于2011年。水稻黑条矮缩病主要发生于江苏、浙江等省;南方水稻黑条矮缩病主要在广西、海南、云南、贵州、重庆、浙江等省区流行;水稻齿叶矮缩病在广西、海南、云南等地均有发生,且往往与南方水稻黑条矮缩病毒复合感染。     

水稻草状矮化病毒和水稻锯齿叶矮缩病毒的分子检测

【目的】明确采自福州水稻基地中水稻的病毒种类,为生产上有效防控水稻病毒病提供科学依据。【方法】从福建省福州市仓山区水稻基地采集有矮缩、黄化、分蘖增多等症状的水稻样品共9株,采用RT-PCR方法对其病原进行鉴定。根据水稻草状矮化病RGSV P6和水稻锯齿叶矮缩病RRSV P10的基因序列分别设计一对特异性引物,提取感病水稻样品和健康水稻叶片的总RNA,并进行RT-PCR扩增和测序。【结果】在9株水稻样品中,均扩增到500 bp左右的片段,与RGSV预期片段大小一致;有1株同时扩增到750 bp左右的片段,与RRSV预期片段大小一致,而健康水稻中均未扩增到相关条带。【结论】水稻病毒田间的毒源种类比较多,也常常出现复合侵染和隐症现象,因此仅通过病害症状表现很难诊断病毒病,需借助分子生物学手段才能作出正确的诊断。RT-PCR鉴定结果表明采集的9株矮缩水稻样品均感染RGSV,有一株复合感染RRSV。水稻病毒病病原的鉴定将为水稻病害的防治提供参考依据。     

南方水稻黑条矮缩病毒和水稻黑条矮缩病毒的单抗制备及其检测应用

 用与牛血清白蛋白偶联的南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV）衣壳蛋白的C端12个氨基酸多肽为抗原免疫BALB/c小鼠,经细胞融合、筛选、克隆,获得2株能稳定传代并分泌抗SRBSDV和水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV）单克隆抗体（MAb）的杂交瘤细胞株3F1、5G1。3F1、5G1单克隆抗体腹水间接ELISA效价达10^-6,抗体类型及亚类均为IgG1, kappa链。 Western blot分析表明,2株单克隆抗体均与SRBSDV和RBSDV的外壳蛋白亚基有特异反应。利用单克隆抗体3F1建立的dot-ELISA检测方法能准确、特异、灵敏地检测田间稻飞虱及水稻样品中的SRBSDV和RBSDV。SRBSDV和RBSDV单克隆抗体的制备及检测方法的建立为水稻黑条矮缩病的诊断、预测预报及科学防控提供了技术支撑。     

水稻锯齿叶矮缩病毒对褐飞虱生长发育和生殖的影响

为明确水稻锯齿叶矮缩病毒（rice ragged stunt virus,RRSV）对褐飞虱Nilaparvata lugens生长发育和生殖的影响,分别比较带毒褐飞虱与未带毒褐飞虱的若虫发育历期、成虫寿命、性比、翅型及产卵量,并利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术分析RRSV侵染后褐飞虱体内卵黄原蛋白（vitellogenin,Vg）与其受体（vitellogenin receptor,VgR）以及海藻糖代谢途径中相关基因表达量的情况。结果显示,带毒褐飞虱的若虫历期显著高于未带毒褐飞虱的若虫历期,分别为17.56 d和15.90 d;带毒褐飞虱的成虫寿命、雌虫比例和短翅比例均高于未带毒褐飞虱的,但两者间均无显著差异;带毒褐飞虱较未带毒褐飞虱单雌日产卵量显著提升,分别为11.26粒和6.45粒;带毒褐飞虱的Vg、VgR和海藻糖转运蛋白基因（trehalose transporter,TRET）表达量均显著高于未带毒褐飞虱的。表明RRSV侵染会显著延长褐飞虱若虫发育历期,同时可能通过上调Vg、VgR以及TRET的表达量以促进褐飞虱生殖。     

水稻黑条矮缩病毒p8蛋白的原核表达、抗血清制备及其特性

水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)p8蛋白由其基因组片段S8编码,根据RBSDV浙江分离物S8序列(AJ297431)设计特异性引物扩增编码p8蛋白N端部分的片段,并亚克隆至原核表达载体pET-32a ,然后以大肠杆菌BL21plysS为宿主菌进行高水平地表达,利用纯化的p8蛋白免疫小鼠,制备了p8蛋白的特异性抗血清。Western blot分析表明,p8蛋白在水稻病株中含量较为丰富,易于检测,而且p8蛋白参与病毒粒子的组成,表明p8是一个病毒结构蛋白。ELISA检测显示p8蛋白的抗血清可与不同来源的水稻、小麦、玉米病汁液发生强烈的血清学反应,表明该抗血清适用于RBSDV田间病株的快速诊断。     

水稻黑条矮缩病毒外壳蛋白基因的克隆、原核表达及抗体制备

为探讨水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV）的种群变异,采用RT-PCR方法从感染RBSDV山东分离物RBSDV-JN1的水稻中克隆该病毒的S10片段,并进行序列分析,进而构建包含RBSDV-JN1的CP基因的原核表达载体,导入大肠杆菌Escherichia coli BL21（DE3）诱导表达;并以表达的融合蛋白为抗原,制备病毒的多克隆抗体。结果显示：S10片段全长为1 801 bp,包含1个1 677 bp编码框,编码558个氨基酸的外壳蛋白（CP）;与GenBank已注册的19个RBSDV的CP基因序列相比较发现,病毒各分离物间核苷酸的序列相似性为90.5%~99.8%,氨基酸的序列相似性为95.9%~100.0%;地理位置较近的分离物间序列相似性较高,RBSDV种群分布呈现区域性差异。原核表达载体pET-RBSDV-CP经IPTG诱导,获得了分子量约为63 kD带有His标签的目的蛋白。用该蛋白制备的多克隆抗体经ELISA、Western blot和Dot-blot ELISA检测显示,效价为1：81 000,且具有良好的特异性。     

水稻矮缩病毒基因组及毒粒三维结构的研究进展

水稻矮缩病毒(Rice dwarf virus,RDV)为双层壳、二十面体的双链RNA病毒,是水稻的重要病原物之一.文中比较了RDV中国福建分离物与日本分离物基因组各片段核苷酸序列的相似性,发现RDV两个不同分离物基因组相应片段的相似性均在92%以上,最高可达96%;分析了相应基因组片段编码的结构蛋白P1、P2、P3、P5、P7、P8及以前一直被认为是非结构蛋白的P9和非结构蛋白Pns4、Pns6、Pns10 、Pns11和Pns12在RDV复制、组装过程中的功能;回顾了RDV粒子三维结构的研究概况,对RDV粒子内、外层衣壳的晶体学结构作了较详细的描述;简要介绍了RDV复制与组装的机制,发现核心蛋白与dsRNA间相互作用成为一个单元是病毒RNA的分拣及包装到病毒粒子核心内的可能机制.同时,指出基于PDR的植物抗病毒基因工程在水稻矮缩病毒防治上的可能性.     

水稻黑条矮缩病毒和水稻条纹叶枯病毒侵染下水稻qRT\|PCR内参基因的筛选

 病毒侵染通常会干扰寄主细胞的生理代谢过程,分析病毒侵染后寄主基因的表达差异,将为病毒与寄主之间的互作研究提供重要的分子基础。实时荧光定量PCR(qRT\|PCR)是目前基因表达分析中应用最广泛的方法之一,选择合适的内参基因对实验进行校正和标准化至关重要。但是,一些常用作内参的看家基因会受到病毒侵染的影响。本研究中,以感染水稻黑条矮缩病毒(Rice black\|streaked dwarf virus,RBSDV)和水稻条纹叶枯病毒(Rice stripe virus,RSV)的水稻总RNA为材料,利用qRT\|PCR技术和3个统计学软件探讨了10个常用内参基因在病毒侵染下的稳定性。结果显示,感染RBSDV和RSV水稻中表达最稳定的都是UBC和β\|TUB。因此,可选用UBC和β\|TUB组合作为分析RBSDV和RSV侵染过程的水稻内参基因。     

玉米抗粗缩病遗传及分子标记研究

Maize rough dwarf disease caused by Rice black-streaked dwarf virus (RBSDV) is transmitted by planthopper in China. Identification and development of resistant hybrids are complicated because of the inconsistencies in viral disease pressure every year. Marker-assisted selection can provide means for main-taining virus resistance alleles even in the absence of disease. In this paper a F₂ segregation population was constructed to identity the molecular markers linked to the resistance gene using a cross between a resistant and a susceptible parents (Qi319×Ye107). Fifteen-day-old seedlings of F₂ population were exposed to small brown planthoppers carrying RBSDV for 3 days in specific inoculation chamber. The inoculated plants were transplanted to screenhouse after removing the insects completely. In plant maturity stage the disease resistance of all the individuals were visually assessed. The results showed that 17, 8, 11, 51 and 122 plants were scaled from 0-4 respectively, in which 0 means no symptoms and 4 represents highly susceptible. Chi-square test demonstrated that the segregation ratio of phenotype was 1∶15 (resistant: susceptible) or 1∶6∶9 (resistant∶moderate∶susceptible) in the F₂ population, indicating RBSDV resistance of maize was controlled by two recessive genes. The F₂ individuals DNA were extracted and 261 SSR (simple sequence repeat) primers derived from maize genome ten chromosomes were selected from maize GDB database to construct genetic linkage map. The linkage map consisted of 71 polymorphic SSR markers, spanning a genetic distance of 996.6 cM with an average interval of 14.0 cM between adjacent markers. The resistant and susceptible gene pools were set up for BSA (bulked segregant analysis) and 6 polymorphism markers were obtained with BSA-SSR method between the two pools. The F₂individuals were further analyzed with 6 polymorphism markers. Chi-square test showed that phi 051, umc1407 and umc1432, mapped on chromosome 7 and 10, exhibited segregation distortion significantly and very significantly in susceptible individuals. These three SSR markers were identified as potential markers linked to the resistant loci.     

粳稻品种对水稻条纹叶枯病的抗性鉴定及抗病品种镇稻88的遗传分析

采用田间小区鉴定方法研究27份粳稻品种对水稻条纹叶枯病的抗性表现,并在此基础上选择抗性表现强的镇稻88与高感品种武育粳3号构建F2分离群体进行遗传分析。结果表明,粳稻品种对水稻条纹叶枯病的田间抗性表现在不同年份和不同地区间存在一定的差异,但镇稻88、连粳4号、徐稻3号等9个品种在鉴定试验中均表现为抗病和高抗,可作为抗病品种在江苏地区推广应用。镇稻88与武育粳3号的F2群体抗感表型分离比例符合3∶1,表明镇稻88对条纹叶枯病的抗性受一对显性核基因的控制,将其作为抗病亲本使用可大大加快育种进程。研究同时发现在灰飞虱不引发虫害的条件下,有效接种虫量与感病对照发病率相关性达显著水平,当其值在0.8×106～3.6×106/hm2范围内时可作为水稻条纹叶枯病田间抗性鉴定有效的参考指标。     

甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

 依据GenBank中登录的甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)西非株系(WA)的核苷酸序列,分别设计两对特异性引物和一条TaqMan探针。以SPCSV-WA外壳蛋白(cp)基因的重组质粒为阳性标准质粒绘制标准曲线,通过优化反应体系和反应条件,建立了SPCSV-WA的实时荧光定量PCR检测方法。试验结果表明,该方法只能检测到目的病毒,标准曲线的斜率和相关系数分别为-3.239和1,扩增效率为103.568%。最低可检测到约3.31 copies/μL的阳性质粒,灵敏度比常规PCR高1 000倍。本研究建立的SPCSV实时荧光定量PCR方法可用于田间样品的检测,为SPCSV的早期预警和流行学研究提供了技术手段。     

引起玉米粗缩病的水稻黑条矮缩病毒河南分离物的分子特征

<正>目前已报道的造成玉米粗缩病的病原有3种,分别是玉米粗缩病毒(Maize rough dwarf virus,M RDV),水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)和南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)[1]。我国于1954年在新疆和甘肃发现该病,上世纪60年代曾在中东部夏玉米区流行,至70年代以来各玉米产区已陆续发生[2],近年来在黄淮海夏玉米区特别是套播或晚春播、早夏播玉米田发生危害严重。     

南方水稻黑条矮缩病毒安徽分离物S7片段的克隆及其S7-1基因编码蛋白的原核表达

为探讨南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)的种群变异并获得S7-1原核表达蛋白,采用RT-PCR技术扩增SRBSDV安徽分离物S7片段,并进行克隆、测序及序列分析,再利用特异性引物扩增该分离物S7-1基因并克隆到原核表达载体p ET-GST上,重组质粒p ET-S7-1转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导及Ni~(2+)-NTA亲和柱纯化融合蛋白,再进行Western blot检测。结果显示,SRBSDV安徽分离物S7片段与其它SRBSDV各个分离物S7片段的序列相似性极高,达99.3%~99.9%,而与斐济病毒属Fijivirus其它种之间的序列相似性较低,为35.5%~73.3%。SRBSDV安徽分离物与其它SRBSDV各个分离物聚成1个单独的分支,彼此间亲缘关系较近。试验获得了分子质量约为68 k D的S7-1融合蛋白,且GST单抗能够与S7-1融合蛋白发生特异性反应,表明本研究得到的融合蛋白确为靶标蛋白。     

水稻OsAGO家族成员特征及对RGDV和SRBSDV的响应

为初步探究OsAGO家族在水稻抗病毒通路中的功能,对水稻OsAGO蛋白的基因组结构、系统发育关系、氨基酸序列及水稻瘤矮病毒（rice gall dwarf virus,RGDV）和南方水稻黑条矮缩病毒（southern rice black streaked dwarf virus,SRBSDV）侵染后的转录组数据进行分析,同时采用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qPCR）技术对这2种病毒侵染后OsAGO基因的相对表达量变化进行验证。结果表明,19个水稻OsAGO蛋白的外显子数量、内含子数量及编码区长度存在较大差异,且这19个OsAGO蛋白均匀分布在3个分支中;OsAGO蛋白PAZ结构域中与小RNA结合相关的YF（酪氨酸-苯丙氨酸）基序在OsAGO₂、OsAGO3和OsAGO5中变成了YY（酪氨酸-酪氨酸）,OsAGO蛋白PIWI结构域中与OsAGO蛋白切割活性相关的DDX（X代表H或D,即天冬氨酸-天冬氨酸-组氨酸/天冬氨酸）基序在OsAGO13中替换为LDH（亮氨酸-天冬氨酸-组氨酸）基序,而在OsAGO17中不包含YF基序且DDX基序替换为HDR（组氨酸-天冬氨酸-精氨酸）基序。RGDV侵染后OsAGO5和OsAGO12基因的转录组分析结果与qPCR结果一致,其中OsAGO5上调表达,OsAGO12下调表达;SRBSDV侵染后OsAGO1a、OsAGO1b、OsAGO1c、OsAGO1d和OsAGO4b基因的转录组分析结果与qPCR结果一致,均上调表达。表明大多数OsAGO均能响应RGDV和SRBSDV的侵染。     

水稻黑条矮缩病毒在灰飞虱消化系统的侵染和扩散过程

 水稻黑条矮缩病毒 (Rice black streaked dwarf virus, RBSDV) 由介体灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)以持久增殖型方式传播, 其编码的P9 1蛋白是形成病毒复制和子代病毒粒体装配的场所—病毒原质(viroplasm)的组分之一。为了明确RBSDV在介体昆虫体内的侵染循回过程, 本研究通过原核表达的P9 1蛋白免疫注射兔子制备P9 1抗体, 应用免疫荧光标记技术研究P9 1在饲毒后不同时期的介体灰飞虱体内的定位。共聚焦显微镜观察到饲毒后3 d, P9 1出现在介体中肠的少数上皮细胞内;饲毒后6 d, 在中肠外表的肌肉细胞分布有P9 1;饲毒后10 d, P9 1分布于中肠和后肠表面的肌肉, 同时在唾液腺也能观察到P9 1的存在。结果表明RBSDV在介体灰飞虱体内首先侵染中肠上皮细胞并复制, 随后扩散到中肠表面的肌肉细胞, 并通过环肌和纵肌扩散到中肠和后肠, 最后扩散到唾液腺。本研究首次直观地阐述了RBSDV在灰飞虱消化系统的侵染和扩散过程, 为有效阻断灰飞虱携带并传播病毒奠定基础。