Bio-PCR方法检测葫芦科作物种子携带 西瓜嗜酸菌的特异性引物筛选

 由西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)引起的细菌性果斑病是一种毁灭性的种传病害,可为害多种葫芦科作物并造成重大经济损失。该病原菌为检疫性有害生物,种子带菌是田间病害发生的最重要初侵染来源,因此,种子健康检测成为病害综合防控过程中的重要环节。Bio-PCR是当前种子携带细菌检测的常用方法,而特异性引物的选择和使用是检测的关键。本研究使用已报道的7对引物对17株西瓜嗜酸菌、10株嗜酸菌属其它种的菌株和6株其它属的植物病原细菌进行了Bio-PCR检测,筛选出对西瓜嗜酸菌特异性最好的引物为SEQID4^m/SEQID5。研究表明:使用该引物对西瓜嗜酸菌MH21纯菌菌悬液的检测限度为10² CFU·mL^-1;在人工添加菌悬液的模拟带菌西瓜种子中,使用ASCM和EBBA两种半选择性培养基结合引物SEQID4^m/SEQID5进行Bio-PCR检测,ASCM对种子中带菌量的检测限度可达到0.01 CFU·g^-1,EBBA对种子中带菌量的检测限度为0.1 CFU·g^-1。     

免疫凝聚试纸条和TaqMan探针实时荧光PCR检测西瓜细菌性果斑病菌比较研究

 以西瓜细菌性果斑病菌(Acidovorax avenae subsp.citrulli)菌悬液和田间采集的病组织为试材,研究了免疫凝聚试纸条和实时荧光PCR技术检测的灵敏度和适应性。结果表明,免疫凝聚试纸条检测灵敏度为10⁶ cfu/mL,具有简便、快速、易操作特点,适用于田间快速检测和病害诊断;TaqMan探针实时荧光PCR检测灵敏度达10^3~4 cfu/mL,比传统PCR检测灵敏度(10⁵ cfu/mL)提高了10~100倍,且不需要琼脂糖凝胶电泳、溴化乙锭染色和Southern杂交。但需要昂贵的仪器和试剂,适用于室内检测及相关研究。     

实时荧光定量PCR法检测十字花科细菌性黑斑病菌

为有效防控我国的检疫性有害生物十字花科细菌性黑斑病菌Pseudomonas syringae pv.maculicola在国内的传播与蔓延,通过设计1对特异性引物3539,利用132株靶标和非靶标菌为模板进行PCR扩增,建立了实时荧光定量PCR法,并进行了模拟种子带菌试验。结果显示,引物3539为只针对十字花科细菌性黑斑病菌扩增出的特异性产物;在模拟种子带菌检测中,常规PCR对菌悬液的检测限为10~5CFU/m L,实时荧光定量PCR的检测限为10~3CFU/m L,其中10~8CFU/m L菌液的Ct值最低,为22.90,10~3CFU/m L菌液的Ct值最高,为35.73,且不同浓度菌液间的Ct值均有显著差异;不同带菌率模拟种子的检测结果表明,常规PCR和实时荧光定量PCR能检测到的带菌率分别为0.5%和0.1%。研究表明,实时荧光定量PCR法不仅可用于病种的检测,也可用于病害的早期诊断。     

不同发酵条件对瓜类细菌性果斑病菌感染西瓜种子的影响

西(甜)瓜果斑病是西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli侵染瓜类作物引起的典型细菌病害,种子带菌是该病最重要的传播方式,防止种子感染是病害预防的首要环节。本研究分析了西瓜种子不同发酵条件对种子感染病菌的影响。研究通过人工接种西瓜发酵液,设置发酵温度为20℃和30℃,检测在不同发酵时间下发酵液pH、A.citrulli菌量、种子外部带菌量、种子内部带菌率,以及出苗发病率,系统地分析比较发酵条件对西瓜嗜酸菌侵染种子的影响。结果表明:从开始发酵到发酵24h,发酵液中A.citrulli菌量快速增长并达到峰值1011cfu/mL,随后逐渐减少;发酵24h的种子外部带菌量最高,达到4×109 cfu/mL;发酵过程中A.citrulli可侵染种皮内部(10%)及种仁(1%);发酵温度对种子感染A.citrulli及幼苗发病率的影响不显著;此外,发酵液菌量与pH相关性显著。以上研究结果表明:控制发酵温度并不能够减少A.citrulli菌的种子感染,减少发酵时间才是减少病菌增殖感染种子的防控关键。     

应用PCR方法快速检测黄瓜细菌性角斑病菌

黄瓜细菌性角斑病是黄瓜上的一种重要细菌病害,其病原为丁香假单胞菌黄瓜致病变种(Pseudomonas syringae pv.lachrymans),目前未见到该病害特异性PCR检测方法的报道。通过分析丁香假单胞菌(P.syringae)不同致病变种glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 1(gap1)基因序列设计得到一对Psl特异性PCR引物。利用该引物对丁香假单胞菌不同致病变种、假单胞菌属其他种及其他属的共46株菌株进行了PCR扩增,结果表明,所有不同来源的12株黄瓜细菌性角斑病菌均得到179bp的目标片段,而所有其他参试菌株均无扩增条带,PCR检测的灵敏度为7.5×103cfu/mL。利用该方法可从接种后发病的黄瓜叶片总DNA中检测到特异条带,而健康叶片无条带。该引物的PCR检测方法可直接用于植株总DNA的检测,无需进行病原菌的分离培养,快速简便,适用于进出境检验检疫及种苗健康检测等。     

种传番茄溃疡病菌直接PCR和免疫捕捉PCR检测方法之比较

用PBS和种子研磨后的普通病原提取液稀释番茄溃疡病菌纯菌液,并以梯度纯菌液和带菌种子提取液作为模板进行直接PCR和免疫捕捉PCR,比较2种方法在纯菌液和带菌种子提取液中的检测灵敏度,找到一种高特异性、高灵敏度、简便快捷的方法用于检测番茄种子携带的番茄溃疡病菌。结果显示在纯菌液中直接PCR灵敏度为104cfu/mL,免疫捕捉PCR为102cfu/mL;在带菌种子提取液中直接PCR灵敏度为106cfu/mL,免疫捕捉PCR为104cfu/mL;免疫捕捉PCR比直接PCR灵敏度高100倍,尤其在实际种子检测中优势更明显,而且检出时间短,重复性好。     

利用EMAqPCR建立快速检测猕猴桃溃疡病菌活菌的方法

利用叠氮溴乙锭(ethidium monoazide bromide,EMA)与实时荧光定量PCR技术相结合(EMA-qPCR),建立了一种有效快速检测猕猴桃溃疡病菌活菌的方法。以猕猴桃溃疡病菌ITS序列为检测靶标,菌体经EMA渗透处理,再进行qPCR特异性扩增。结果显示,qPCR检测灵敏度为2cfu;当EMA的浓度为2.0μg/mL时,能有效抑制1.0×10~7 cfu/mL经高温灭活的死菌的扩增,对活菌的扩增没有影响。当活菌数在1.0×10~1~1.0×10~5 cfu范围内,每个qPCR反应体系中活菌数与Ct值呈线性相关(R~2=0.988)。不同温度处理活菌菌悬液后用EMA-qPCR检测猕猴桃溃疡病菌的存活情况并与平板计数法进行比较,结果表明待检样品可在4℃和20℃短期保存。对疑似带病猕猴桃材料进行EMA-qPCR检测,结果表明能减少猕猴桃溃疡病菌PCR的假阳性结果。本研究建立的EMAqPCR方法是一种有效检测猕猴桃溃疡病菌活菌的方法,能有效避免PCR检测实际样品可能造成的假阳性结果。     

两种芽胞杆菌对苗期土传辣椒疫病的防控作用

移栽苗带菌是辣椒疫病发生面积不断增大的重要因素,为有效利用生防菌防控育苗期辣椒疫病,通过生防菌浸种法穴盘育苗检测了贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis LYK10和蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus QTK2浸种对辣椒幼苗疫病的防治效果,并研究了生防菌混合使用浸种和菌药联用浸种的增效作用。结果表明,LYK10与QTK2单独浸种可延迟辣椒幼苗疫病的发生时间,防效分别为30.55%,33.33%,出苗率提高1.39%和2.78%。LYK10与QTK2可对疫霉菌产生拮抗作用,还可诱导辣椒植株CAT、PPO酶活变化。LYK10与QTK2等浓度混合浸种后10⁸、10⁷ cfu/m L混合菌液防效较两种单菌处理相比防效提高27.78%～42.45%。贝莱斯芽胞杆菌LYK10和烯酰吗啉混合浸种后,5.0×10⁷ cfu/m L+300μg/mL菌药联用处理防效为48.15%,高于10⁸ cfu/m L LYK10处理和300μg/mL烯酰吗啉处理,低浓度菌药联用处理防效为38.89%,高于...     

群体感应系统对甜瓜果斑病菌MH21致病力的影响

 以N-乙酰高丝氨酸内酯（N-acyl-homoserine lactone, AHL）为信号分子的群体感应（quorum-sensing, QS）系统是很多病原细菌的重要致病性调控因子。本文自甜瓜果斑病菌——西瓜食酸菌（Acidovorax citrulli）菌株MH21中克隆到AHL信号合成基因luxI_MH21,并构建了其缺失突变体MΔluxI_MH21及转化有AHL信号降解酶编码基因aiiA和aidH的工程菌株MAiiA和MAidH。信号检测结果显示MΔluxI_MH21、MAiiA和MAidH菌株均无AHL信号产生,同时细菌的游动能力及在基本培养基中的生长速率均显著下降,但对细菌生物膜形成和在非寄主植物烟草上诱导过敏性坏死反应的能力没有影响。盆栽条件下,经低浓度（10⁴ CFU/mL）MΔluxI_MH21、MAiiA和MAidH菌株处理的甜瓜种子萌发后幼苗死亡率显著低于野生型MH21和luxI_MH21基因互补菌株MΔluxI_MH21HB的处理;而高浓度细菌（10⁸ CFU/mL）处理种子后,除MAidH菌株处理引起的死苗率明显低于野生型MH21处理,其他菌株与MH21没有显著差异。子叶注射试验也得到相似的结果,以低浓度细菌（10⁴ CFU/mL）注射甜瓜子叶后发现MΔluxI_MH21、 MAiiA和MAidH菌株甜瓜子叶中的繁殖速率及对子叶的致病力与野生型MH21相比均显著下降;而高浓度细菌（10⁸ CFU/mL）处理子叶时,MΔluxI_MH21和MAiiA菌株与野生菌MH21相比致病力无显著差异,仅有MAidH菌株的致病力明显下降。说明QS系统影响菌株MH21在低细菌浓度下对甜瓜幼苗的致病力,这种作用可能与影响细菌生长有关。     

马铃薯块茎蛾幼虫致病黏质沙雷氏菌的分离鉴定及杀虫活性

从马铃薯田自然罹病马铃薯块茎蛾幼虫上,分离到1株对马铃薯块茎蛾幼虫具有较强致病作用的菌株ML-1,通过形态及16S rRNA序列测定分析,确定该菌株ML-1为黏质沙雷氏菌Serratia marcescens。采用饲喂法分别测定了该菌株ML-1菌悬液、发酵液及发酵上清液对马铃薯块茎蛾初孵3日龄幼虫的毒力。结果表明,用ML-1菌悬液、发酵液及发酵上清液饲喂后第7 d时,马铃薯块茎蛾3日龄幼虫的累积校正死亡率分别为63.16%、80.70%和49.12%,在3.0×10⁹ cfu/mL浓度下的LT₅₀分别为4.71、3.04和6.47 d,在发酵液处理后第3、5和7 d的LC₅₀分别为9.784×10¹⁰、1.855×10⁸和5.434×10⁵ cfu/mL。综上所述,黏质沙雷氏菌ML-1菌株对马铃薯块茎蛾幼虫有较强的毒力,在马铃薯块茎蛾绿色防控中具有一定的开发潜能。     

枯草芽胞杆菌HMB19198在番茄叶片上定殖能力的分子检测

枯草芽胞杆菌HMB19198能有效防治番茄灰霉病,为快速、准确检测HMB19198在叶面的定殖能力,本研究通过对HMB19198全基因组序列比对分析,获得该菌株102 bp功能未知的独有基因序列,设计出针对HMB19198的特异性引物和探针。荧光定量PCR结果表明,该引物和探针对HMB19198具有较高的特异性,在有番茄叶片DNA干扰下,体系检测阈值为10²拷贝/μL。利用荧光定量PCR技术和菌落计数法检测了HMB19198在叶片上定殖动态。叶片喷施1×10⁸ cfu/mL的菌体悬浮液,0 d后菌体数量分别为1.7×10⁸拷贝/g叶片和8.9×10⁷ cfu/g叶片,2、4、6和8 d后菌株HMB19198在叶面的定殖数量逐渐降低,8 d后定殖数量分别为1.0×10⁷拷贝/g叶片和1.2×10⁷cfu/g叶片。防效试验结果表明,喷施菌株HMB19198悬浮液2 d后防效在80%以上,8 d后防效降为37.9%。     

基于致病基因序列的LAMP方法检测番茄种子携带的溃疡病菌

本研究选取番茄溃疡病菌(Clavibacter michiganensis subsp.michiganensis,Cmm)致病岛上的chpC基因的部分序列,作为环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)靶标片段进行LAMP引物设计。对反应体系优化后进行特异性测定,结果表明供试的89株番茄溃疡病菌中86株检测结果为阳性,3株为阴性,供试的14株非番茄溃疡病菌(其他重要植物病原细菌)均为阴性。检测番茄溃疡病菌菌悬液样品的阈值为4.8×10~5 CFU·mL~(-1),对DNA样品的检测阈值为1.8×10~(-2) ng·μL~(-1),并据此建立了番茄溃疡病菌的LAMP检测方法。将该方法应用于番茄种子携带Cmm的检测,通过提取种子浸提液样品的总DNA,实现了对番茄种子携带Cmm的直接检测。与普通PCR相比,该方法更加快捷简便,不依赖PCR仪等昂贵的仪器设备,可以丰富现有的番茄溃疡病菌分子检测体系,为口岸等检疫部门提供简单易行的检测初筛手段。     

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。     

Quantification of viable cells of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis using a DNA binding dye and a real-time PCR assay

Viable cells of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (CMM), the causal agent of bacterial canker of tomato, were discriminated from the dead cells by quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR), after the bacterial solution was treated with the DNA binding dye ethidium monoazide (EMA). The primers and TaqMan probe, based on the 16S-23S rDNA spacer sequences, were highly specific for CMM at the subspecies level. The detection limit of the direct real-time PCR was 10³ colony forming units per mL (cfu mL⁻¹) in samples and with an apparent sensitivity of 2 cfu of target cells in PCR reaction solution. Application of this method allows for selective quantification of viable cells of CMM and facilitates monitoring the pathogen in tomato seeds.     

Comparison of extraction procedures and determination of the detection threshold for Clavibacter michiganensis ssp. michiganensis in tomato seeds

Several seed extraction procedures, used for detection of Clavibacter michiganensis ssp. michiganensis ( Cmm ) in naturally infected and artificially infested tomato seed lots were evaluated. Extraction methods that included grinding the seeds were significantly better at detecting the pathogen in three different seed lots than methods that used only soaking. The detection threshold of Cmm in relation to seed sample size was determined by adding naturally infected seeds into samples of three different sizes. Cmm was detected by agar plating assay, on three media (CNS, mSCM, D₂ANX), and by direct PCR from seeds and Bio-PCR (bacteria cultured on agar media prior to PCR). In samples of 10 000 seeds containing one infected seed, Cmm could be detected only by Bio-PCR and in only one replicate out of five. In samples containing five or 10 infected seeds per 10 000 seeds, three of five and five of five replicates, respectively, were detected by the three detection methods. In samples of 5000 seeds, one infected seed could be detected in all five replicates only after adding a concentration step. A high correlation ( R ² = 0·9448) between artificially infested seeds and the disease incidence was found. Seed lots infested with less than 58 colony-forming units (CFU) per g did not cause disease under glasshouse conditions, whereas lots with about 1000 CFU g⁻¹ caused disease in 78 plants out of 2000.     

哈蜜瓜种子带细菌性果斑病菌检测技术的研究

哈蜜瓜细菌性果斑病是世界性的检疫对象之一,主要以种子带菌进行远距离传播,本文通过温室育苗、室内分离和PCR(聚合酶链式反应)技术对哈蜜瓜种子带菌情况和主要带菌部位进行了检验,结果表明:3种方法都可以对种子带菌情况进行检测,分离检测和PCR检测还可以确定种子的带菌部位,PCR技术具有特异性强、灵敏度高、检测时间短等特点.另外检测结果也表明种子带菌以种皮为主,种仁的带菌量较少.     

利用常规PCR和实时荧光定量PCR检测杨梅凋萎病菌

凋萎病是近年来危害杨梅的主要病害。为了快速灵敏的检测杨梅凋萎病菌(Pestalotiopsis versicolor和P.microspora),本研究开发了常规PCR和SYBR Green实时荧光定量PCR技术各一套。利用P.versicolor(JN861773)和P.microspora(JN861776)的ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列的相同部分设计引物对(Pvm1L/Pvm1R)。该引物对利用常规PCR技术能特异性扩增出杨梅凋萎病菌188 bp的目标产物而对照菌株则呈阴性。该常规PCR体系能够检测人工接种后21 d和田间自然发病的有病症杨梅组织中的凋萎病菌,检测下限是0.6×10~5拷贝数。利用Pvm1L/Pvm1R进行SYBR Green实时荧光定量PCR,检测灵敏度是常规PCR的100倍,检测下限是0.6×10~3拷贝数,能够检测出人工接种及田间已经感染但尚未表现症状的杨梅组织中的凋萎病菌。这两项技术简单、快速、灵敏特异性强,可以应用于杨梅凋萎病的诊断和苗木检疫。     

短密木霉菌RT-PCR检测体系的建立及其在南瓜根际的动态分析

根据短密木霉菌31636 ITS基因序列设计特异性引物TB51F/51R,建立其荧光定量PCR （RT-PCR）检测体系。通过盆栽试验明确短密木霉菌31636对南瓜疫病的防治效果,并采用RT-PCR检测技术监测短密木霉菌31636与辣椒疫霉菌LJ12010805在南瓜根际土中的动态变化。试验结果表明,利用该引物建立的RT-PCR检测体系线性关系良好,灵敏度为0.16 pg/μL,是普通PCR的100倍。采用拌土法接种短密木霉菌31636菌悬液10 mL育苗对南瓜疫病的防效最佳,定植后第15、30 d时防治效果分别为75.63%和46.82%。RT-PCR检测结果显示基质土中短密木霉菌31636呈减-增-减的动态变化规律,15 d时菌量最大,拷贝数为3.44×10⁶copys/μL;于定植后第3、15 d辣椒疫霉菌LJ12010805菌量分别达到最大、最小值,拷贝数分别为2.42×10⁶copys/μL和5.76×10²copys/μL。而对照的辣椒疫霉菌LJ12010805菌量持续增加,监测的第30 d拷贝数最大,为8.42×10⁷copys/μL。     

马铃薯疮痂病菌在植株和田间的分布与动态分析

为探明马铃薯疮痂病菌在植株和土壤中的分布情况及种群动态变化特点,利用常规PCR和定量PCR(qPCR)技术对不同环境的马铃薯疮痂病株和田间植株不同生育期的土壤样品进行病原菌的定性定量检测.结果 表明,病田、温室盆栽和微型薯苗床中马铃薯疮痂病重度发病植株的根、匍匐茎、块茎、地上茎、叶片等组织样品均可检测到184 bp的疮...