小麦蓝矮病植原体的分子生物学检测研究

小麦蓝矮病是中国北方小麦的重要病害。利用植原体特异引物对小麦蓝矮病带病植株总DNA进行巢式-PCR(Nested-PCR)扩增,获得1.2kb的特异性片段,从分子水平上证明小麦蓝矮病是一种植原体病害。对具有红矮和蓝矮症状的病株扩增均可扩增出目标片段,说明红矮和蓝矮症状都是由植原体引起。试验为在小麦蓝矮病分子诊断、田间介体带毒检测、寄主范围研究等提供一种快速、灵敏可靠的方法。     

巢式PCR（Nested—PCR）在植原体检测中的应用

通过直接PCR(Direct-PCR)和巢式PCR(Nested-PCR)技术,利用植原体16S rDNA通用引物对泡桐丛枝和小麦蓝矮两种植原体病害不同发病时期进行了检测研究,结果表明:夏季采集的泡桐丛枝的叶片和枝干、及接种2周显症小麦均可扩增出1.4kb和L 2kb的特异条带,而冬季采集的泡桐丛枝中未扩增出特异条带;接种1周的小麦通过直接PCR扩增未见特异条带,但对其进行巢式PCR扩增便可获得1.2kb的特异条带.说明巢式PCR在植原体病害的检测中是一种灵敏、准确、快速的方法.     

耿马甘蔗白叶病植原体昆虫介体调查与检测

为探明云南蔗区甘蔗白叶病植原体的昆虫介体及优势种群,丰富甘蔗植原体病害相关理论和技术基础,制定适用于甘蔗白叶病的综合防控措施,2019年采用寻集法和扫网法对甘蔗白叶病发病最为严重的云南省临沧市耿马蔗区进行甘蔗白叶病植原体昆虫介体调查和巢式PCR检测分析。调查检测结果显示,采集到的大青叶蝉(Tettigoniella viridis)和条纹平冠沫蝉(Clovia conifer)2种昆虫介体均被检测为阳性,是甘蔗白叶病植原体的自然携带者,说明2种叶蝉可能为甘蔗白叶病植原体潜在昆虫介体;大青叶蝉若虫呈强阳性,初步确定为优势种群。鉴于目前云南蔗区甘蔗白叶病植原体传播方式主要是带毒蔗种和叶蝉类昆虫介体,建议建立甘蔗无病健康种苗繁育基地,及时杀灭蔗园中叶蝉类昆虫介体,从源头上控制甘蔗白叶病的扩散蔓延,降低田间自然传播速度。     

多重PCR快速检测槟榔黄化植原体和槟榔隐症病毒1体系的建立

由槟榔黄化植原体(arecapalmyellowleafphytoplasma,AYLP)引起的黄化病和槟榔隐症病毒1(Areca palm velarivirus 1, APV1)引起的黄叶病毒病是危害槟榔树最严重的两种病害,对海南槟榔产业造成了巨大的经济损失,建立快速的检测技术对于两种病害的预警防控具有重要意义。利用多重PCR(Multiplex PCR)技术同时检测AYLP和APV1,即AYLP巢式PCR第一轮结束后,再使用一次多重PCR对两种病原同时进行扩增,最后进行电泳观察结果。结果显示,通过对多重PCR浓度体系和退火温度进行优化,在一个体系中成功扩增出AYLP和APV1,得到525和311 bp两条特异性大小条带。多重PCR检测与单一PCR检测结果完全一致,并且与单一PCR检测方法比较,多重PCR方法精简了操作步骤,提高了检测效率,显著降低了检测成本,为槟榔黄化病和黄叶病毒病的常规诊断提供了新方法。因此,该技术在AYLP和APV1常规检测中具有重要的应用价值。     

小麦3种病毒病BSMV、BYDV-PAV、WYMV及WBD植原体病害的多重PCR同步检测

 【目的】通过对检测小麦病毒病和植原体病害的多重PCR体系各成分和循环参数进行摸索和优化,建立了一种同时检测大麦条纹花叶病毒（barley stripe mosaic virus,BSMV）、大麦黄矮病毒PAV株系（barley yellow dwarf virus,BYDV-PAV）、小麦黄花叶病毒（wheat yellow mosaic virus,WYMV）和小麦蓝矮植原体（wheat blue dwarf,WBD）的多重PCR技术体系。【方法】运用根据3种病毒核苷酸保守区序列设计的特异性引物对、根据WBD植原体核糖体蛋白基因序列设计特异性引物对rpF1/R1,从影响多重PCR（M-PCR）扩增的引物浓度、Mg2+浓度、Taq DNA聚合酶浓度、dNTPs浓度、退火温度等方面进行多重PCR体系的优化。【结果】成功的在一个体系中对BSMV、BYDV-PAV、WYMV和WBD复合侵染的小麦材料进行多重PCR扩增,得到503、600、898、1 240 bp 4条特异性大小与试验设计相符的条带,建立了同时检测4种病原的多重PCR体系。【结论】该体系实现了植原体DNA病原和病毒RNA病原的同时检测,体现了多重PCR的优越性。     

春季枣疯病植原体在树体内的分布及对叶片组织发育的影响

为明确枣疯病植原体早春在枣树植株体内的移动和分布,揭示枣疯病植原体的致病机制,利用nested-PCR法检测春季枣树新生枝叶中枣疯病植原体的积累情况,结果显示,发病丛枝春季可以部分萌发,初期即含有植原体。轻度发病植株植原体分布不均匀,主要分布在发病枝和相邻部位;重度发病植株各部位枝条均可带毒,植原体检出时间与距离发病枝条远近相关。用石蜡切片法比较分析叶片组织结构,结果显示,枣疯病植原体侵染导致叶片结构发育受到抑制,叶片厚度减小,角质层和表皮细胞变薄,薄壁细胞显著减少,叶脉组织结构排列紊乱,形成层和薄壁细胞明显变形和减少,厚角细胞和晶体分泌细胞明显减少。     

柑桔黄龙病PCR检测技术体系优化分析

根据柑桔黄龙病病菌亚洲种16S rDNA基因序列设计特异引物,建立了检测柑桔黄龙病的快速PCR方法,并研究了PCR体系的各主要组分对PCR反应的影响,确立了黄龙病菌的PCR检测优化体系。应用PCR检测方法对大田植株及柑桔脱毒苗进行抽样检测,结果表明:PCR检测优化体系具有快速、灵敏度高、重复性好、检测成本低等优点,适用于柑桔黄龙病的早期诊断及无病毒苗木的大量检测。     

应用分子生物学方法检测植原体研究进展

 从血清学、核酸杂交技术以及PCR技术等方面综述了国内外植原体检测研究的概况及最新进展。     

植原体检测技术研究进展

综述了现阶段植原体病害的主要检测技术,即电子显微镜技术、组织化学技术、血清学技术、核酸杂交技术、PCR技术,为植原体病害的鉴定及防治工作提供参考依据。     

超速离心结合Real-time PCR分离纯化枣疯病植原体DNA

分离纯化枣疯病植原体基因组DNA,有助于进一步开展对此病原全基因组测序的研究,CTAB法提取枣疯病叶片的总DNA后,采用氯化铯双苯酰亚胺密度梯度离心法从枣树总DNA中富集纯化枣疯病植原体DNA,并通过Real-time PCR方法对分离纯化效果进行定量检测。在此基础上,探索了不同CsCl初始密度对DNA分离效果的影响。在20℃,初始密度为1.650 0g/cm3,经206 000×g下离心23h后,感染枣疯病样品(IS)的离心管中出现2条DNA亮带,正常枣树样品(NS)离心管中只有1条。Real-time PCR检测结果表明NS管中的条带为枣树基因组DNA;IS管中与NS管中相同位置的条带为枣树基因组DNA,另1条带为枣疯病植原体基因组DNA。在保留其他试验条件下,不同CsCl初始密度,会影响DNA条带的位置,也会影响枣疯病植原体DNA与枣树DNA的分离效果,在1.562 2g/cm3的初始浓度下分离效果最好。采用超速离心法可以有效地从感染枣疯病的枣树中分离得到纯的枣疯病植原体DNA,同时利用Real-time PCR法可以实现分离效果的评价,利用此方法分离得到的DNA可用于枣疯病植原体的全基因组测序。     

黑麦特异性PCR反应体系的建立（摘要）

[目的]建立黑麦特异性PCR反应优化体系。[方法]以普通小麦＂中国春＂、S165、黑麦、八倍体小黑麦、六倍体小黑麦为试验材料,研究了模板DNA、引物、dNTPs、Mg2＋浓度、TaqDNA聚合酶用量及退火温度对黑麦特异性PCR反应体系的影响。[结果]采用改良的CTABDNA微量提取法可以得到高质量的基因组DNA,满足PCR反应模板的要求,黑麦特异PCR扩增反应体系为：在25μl反应体系中,10×缓冲液,1.5mmol/LMgCl2,200μmol/LdNTP,40ng引物,40～60ng模板DNA,1UTaq酶。[结论]建立了适宜的黑麦特异PCR扩增反应体系,可为小麦背景下黑麦外源种质的检测奠定基础。     

黑麦特异性PCR反应体系的建立

[目的]建立黑麦特异性PCR反应优化体系。[方法]以普通小麦＂中国春＂、S165、黑麦、八倍体小黑麦、六倍体小黑麦为试验材料,研究了模板DNA、引物、dNTPs、Mg2＋浓度、TaqDNA聚合酶用量及退火温度对黑麦特异性PCR反应体系的影响。[结果]采用改良的CTAB DNA微量提取法可以得到高质量的基因组DNA,满足PCR反应模板的要求,黑麦特异PCR扩增反应体系为：在25μl反应体系中,10×缓冲液,1.5 mmol/LMgCl2,200μmol/LdNTP,40 ng引物,40~60 ng模板DNA,1 UTaq酶。[结论]建立了适宜的黑麦特异PCR扩增反应体系,为小麦背景下黑麦外源种质的检测奠定了基础。     

滑叶藤ISSR PCR反应体系建立及优化

 为建立和优化滑叶藤 ISSR PCR反应体系,运用正交试验和单因子试验分析模板DNA,TagDNA聚合酶,Primer,Mg2+和dNTPs 5个因子对滑叶藤ISSR PCR反应影响。结果表明了滑叶藤 ISSR PCR 25μL反应体系中5个因子最佳水平：DNA模板为84ng,TagDNA聚合酶为20u,Primer浓度为08mmol/L,dNTPs浓度为068mmol/L,M2+浓度为24mmol/L。该反应体系为利用ISSR分子标记技术研究铁线莲属植物提供了可靠方法。     

土壤微生物总DNA的V_3可变区PCR反应体系优化

为了优化以土壤微生物DNA为模板的PCR反应条件,采用E.Z.N.A.soil DNA kit试剂盒提取土壤微生物总DNA,对16SrDNA V3可变区的PCR反应体系和反应条件进行优化。主要从DNA模板用量、引物浓度、退火温度、热启动方式4个方面进行筛选试验,最后得出最适宜的土壤DNA扩增体系为:10.5ng模板DNA、5μL 10×buffer、4μL 2.5mmol/L dNTP、10μmol/L引物各1.5μL,2.5UTaq酶,加无菌ddH2O补足至50μL;PCR循环程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min,52℃退火1min,72℃延伸70s,29个循环;72℃延伸5min。试验结果表明:选择热启动方式和合适的退火温度是获得高质量PCR产物的关键。     

胡麻EST-SSRs标记分布特征及PCR反应体系的优化

从美国NCBI数据库中下载了286 868条亚麻EST,利用SSRIT软件检索出符合要求的SSR重复序列4 310条,占整个EST数据库的1.50%。其中三核苷酸出现频率最高,占总SSR的40.09%;SSR重复类型总共235种,序列中占总SSR比例大于1%的重复类型共有21种,占SSR序列总数的68.63%。通过正交设计(L_(16))得到了胡麻EST-SSR最佳PCR反应体系:即20μL反应体系里,引物0.2μmol/L、模板DNA 50 ng、d NTP 0.10 mmol/L、Mg~(2+)1.5 mmol/L、Taq DNA聚合酶0.50 U/μl、2μL 10×buffer,其余用dd H_2O补齐。并通过单因素优化试验,对得到的胡麻EST-SSR最佳PCR反应体系进行了验证,结果完全一致。     

天麻PCR反应体系的建立

 通过对Mg²⁺,dNTP,随机引物、模板DNA,TaqDNA聚合酶浓度等反应参数的系统研究,建立了天麻RAPD分析体系。该体系反应总体积20 μL, 其中MgCl₂ 2.5 mmol/L, dNTP 0.25 mmol/L,模板20 ng,随机引物0.3 μmol/L,Taq酶1.5 U. 反应程序为94 ℃预变性5 min,94 ℃变性35 s,36 ℃退火35 s,72 ℃延伸1 min,40个循环,最后72 ℃延伸5 min. 结果表明该体系具有良好的稳定性和重复性,可应用于天麻的演化、系统分类、品种鉴定等研究。     

应用两种PCR方法检测饲料中牛、羊源性成分

对普通PCR和实时(realtime)PCR两种方法在饲料中牛、羊源性成分检测中的应用进行了比较。分别设计并合成相应的引物和探针,对饲料中的牛、羊源性成分进行检测。结果表明,用普通PCR最低可以从饲料中检出0.1%的牛、羊源性成分,realtime PCR最低可以从饲料中检出0.01%的牛、羊源性成分。     

转基因玉米PCR检测体系的优化研究

以转基因玉米为研究材料,从模板DNA的提取质量、Mg2＋浓度、退火温度、引物用量等方面对PCR检测体系进行优化,建立了检测转基因玉米中外源基因的有效PCR反应体系。在优化体系中,25mm ol/LMg2＋用量由1.5μl降低为1.2μl,12.5mm ol/L引物用量由1μl降低为0.5μl,退火温度提高2℃。TouchDown PCR反应条件：95℃5m in;95℃1m in,62.5℃1m in（以后每个循环递减1℃）,72℃1m in,循环15次;95℃1m in,57.5℃1m in,72℃1m in,循环20次;72℃延伸7m in。     

泡桐丛枝病病树周围几种植物上植原体的分子检测

 【目的】初步明确自然条件下可能感染泡桐丛枝病植原体的寄主植物。【方法】用植原体16S rRNA基因的通用引物,对从泡桐丛枝病病树周围采集的表现黄化、小叶、皱叶、丛枝等症状或无症状的16种植物样品的DNA进行巢式PCR扩增,对所扩增的片段进行序列测定和分析。并利用泡桐从枝病植原体延伸因子的抗血清对部分样品进行间接免疫荧光观察。【结果】巢式PCR结果显示从牛筋草（Eleusine indica）、辣椒（Capsicum annuum）、狗尾草（Setaria viridis）、山药（Dioscorea opposita）、灯笼泡（Physalis angulata）、花生（Arachis hypogaea）及南瓜（Cucurbita moschata）共7种植物样品和阳性对照PaWB菏泽分离物（PaWB-HZ）中均得到了约1.2 kb的特异性片段。序列分析表明这7种植原体分离物和PaWB-HZ属于翠菊黄化组的16SrI- D亚组。对所采集的植原体侵染的寄主植株辣椒、山药、花生、南瓜和泡桐进行间接免疫荧光观察结果显示,仅在PaWB-HZ侵染的泡桐中发现翠绿色特异荧光,在健康泡桐及其它4种分离物侵染的植物中均未检测到明显的植原体特异荧光。【结论】首次从泡桐丛枝病病树周围存在的7种其它植物中检测到植原体,并且测定其植原体16S rDNA核苷酸序列与泡桐丛枝植原体相关基因片段高度同源,初步推测这7种植物可能是泡桐丛枝病植原体自然寄主或是通过昆虫偶尔被感染。     

玉米cDNA-SRAP反应体系的优化

利用cDNA-SRAP技术对玉米耐低磷相关基因进行mRNA水平的基因差异表达分析,并对cD-NA-SRAP扩增条件进行了优化,获得了最佳的cDNA-SRAP反应体系:总体积20μL,cDNA模板140 ng,dNTP 0.25 mmol/L,Mg2+浓度为1.8 mmol/L,正、反向引物浓度分别为0.5μmol/L,Taq DNA聚合酶1.0 U。