应用PCR技术检测甘蔗各部位宿根矮化病病菌

甘蔗宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)是中国甘蔗产区一种主要病害。为保证甘蔗健康种苗生产,应用实验室建立的甘蔗宿根矮化病菌PCR检测技术对甘蔗品种粤糖00-236、新台糖22宿根蔗和其健康种苗各部位进行检测。检测结果表明,两品种宿根蔗的老根、新根、老叶、新叶、叶脉、蔗汁都检测到RSD;茎尖和腋芽部位均未检测出RSD。因此,采取腋芽或茎尖部位进行甘蔗组培生产健康种苗,可有效地除去甘蔗RSD病菌。     

甘蔗宿根蔗矮化病

病害名称(英名):Ratoon stunting disease of sugar cane,stunting disease。病原生物Clavibacter xyli subsp.xyli Hughes(1978)在最近的一篇文章中指出:“甘蔗矮化病无疑是世界甘蔗产业最重要的病害难题”。澳大利亚在1944～1945年昆士兰种植的甘蔗上最早怀疑甘蔗宿根     

甘蔗宿根矮化病菌巢式PCR检测

为了探索甘蔗宿根矮化病快速检测技术,以细菌16S-23S rDNA内转录间隔区(ITS)通用引物ITS1/ITS2为第1轮引物,以甘蔗宿根矮化病菌特异引物Lxx1/Lxx2为第2轮引物,建立甘蔗宿根矮化病菌巢式PCR检测技术。巢式PCR能扩增出438 bp的目的条带,其核苷酸序列与巴西、澳大利亚及美国甘蔗宿根矮化病菌分离物核苷酸序列同源率为100%或99.8%;其检测灵敏度为10fg甘蔗宿根矮化病菌基因组DNA,较常规PCR提高100倍;样品检测结果也表明巢式PCR检测灵敏度明显优于常规PCR,可用于+1片嫩叶和心叶等微量病菌样品的检测。     

果蔗脱毒种苗甘蔗花叶病、黄叶病和宿根矮化病分子检测

为监测2016-2017年种植的果蔗脱毒种苗脱毒效果,分别采集广州市南沙区和增城区、湛江市麻章区及华南农业大学甘蔗育种基地共83份果蔗脱毒种苗样本,进行甘蔗花叶病毒(SCMV)、高粱花叶病毒(SrMV)和甘蔗黄叶病毒(SCYLV)RT-PCR检测。结果表明SCMV的阳性样本数为3个,阳性检出率3.61%;SrMV的阳性样本数为0;SCYLV的阳性样本数为78个,阳性检出率93.98%。采用常规PCR和巢式PCR技术对采集于广州市增城区和华南农业大学甘蔗育种基地的30份果蔗脱毒种苗样本进行宿根矮化病菌(Lxx)检测,常规PCR检测阳性样本数为0,巢式PCR检测疑似阳性样本数为8,疑似阳性检出率26.67%。本研究采用茎尖组织培养脱毒技术培育的果蔗脱毒种苗能有效脱除果蔗种苗内的SCMV、SrMV和Lxx,但SCYLV的脱除效果有待进一步研究。     

甘蔗种茎热水处理脱除宿根矮化病菌及其对再生苗的影响

50℃2 h热水处理黑皮果蔗、黄皮果蔗和粤糖93-159双芽段种茎,结果表明:黑皮果蔗全部丧失出苗能力;黄皮果蔗出苗时间延迟,但最终出苗率与对照无差异;而粤糖93-159出苗率和出苗速度均不受影响。两个品种的热处理再生苗生长早期株高和茎径均显著低于对照,但随着生长时间的增加,这种差异逐渐缩小。采用高灵敏度的巢式PCR技术检测再生植株体内的宿根矮化病菌,在再生苗生长前期的120 d内所有经热处理植株均呈阴性,其后部分植株呈阳性,至播种200 d时,黄皮果蔗阳性率为50%,粤糖93-159阳性率为100%。试验还发现,种茎热水处理能增强再生植株中后期抗旱能力。本研究指出,虽然种茎热水处理能减少生长早期再生苗体内宿根矮化病菌含量但难以实现所有种茎完全脱菌,在进行脱菌效果评价时,要对生长中后期的再生苗进行检验;生产上采用该措施防病,要充分考虑不同品种耐热性能的差异。     

于蔗种茎热水处理脱除宿根矮化病菌及其对再生苗的影响

50℃2h热水处理黑皮果蔗、黄皮果蔗和粤糖93-159双芽段种茎，结果表明：黑皮果蔗全部丧失出苗能力；黄皮果蔗出苗时间延迟，但最终出苗率与对照无差异；而粤糖93-159出苗率和出苗速度均不受影响。两个品种的热处理再生苗生长早期株高和茎径均显著低于对照，但随着生长时间的增加，这种差异逐渐缩小。采用高灵敏度的巢式PCR技术检测再生植株体内的宿根矮化病菌，在再生苗生长前期的120d内所有经热处理植株均呈阴性，其后部分植株呈阳性，至播种200d时，黄史果蔗阳性率为50％，粤糖93-159阳性率为100％。试验还发现，种茎热水处理能增强再生植株中后期抗旱能力。本研究指出，虽然种茎热水处理能减少生长早期再生苗体内宿根矮化病菌含量但难以实现所有种茎完全脱菌。在进行脱菌效果评价时，要对生长中后期的再生苗进行检验；生产上采用该措施防病，要充分考虑不同品种耐热性能的差异。     

甘蔗宿根矮化病菌实时荧光定量PCR检测方法的建立

 甘蔗宿根矮化病是由Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。根据Lxx的Pat1基因保守序列,设计并合成了一对特异性引物Pat1F (5′-GGTTCCATTGCTTACCGATT-3′)/Pat1R(5′-CAAGTTTCGACAGGAACAGC-3′),和一条TaqMan探针(FAM-5′-CCACGGCTACGTCAATTCGGG-3′-TAMRA),建立了一种特异性强、灵敏度高的甘蔗宿根矮化病菌实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,本研究建立的实时荧光定量PCR方法,对Lxx的检测最低下限为10² copies·μL^-1。应用实时荧光定量PCR与常规PCR方法对14个甘蔗品种进行Lxx检测,阳性检出率分别为86%和43%,表明实时荧光定量PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。研究结果为甘蔗宿根矮化病的诊断、田间发生动态监测、脱毒健康种苗检测及品种/材料交换检疫检测提供了新技术支撑。     

广东果蔗宿根矮化病菌检测

为探明广东果蔗宿根矮化病发生情况,为果蔗健康种苗生产及推广应用提供科学依据,本研究采用常规PCR与巢式PCR技术分别对广东韶关和广州南沙果蔗产区的主栽品种‘黑皮果蔗’(‘Badila’)及华南农业大学甘蔗育种基地新引进的果蔗品种‘内江蜜蔗’、‘甜城21号’、‘甜城22号’和‘甜城99号’等进行宿根矮化病菌的检测。结果表明,巢式PCR检测的阳性检出率达88.6%,明显高于常规PCR检测(40.4%);广东韶关果蔗产区‘黑皮果蔗’宿根矮化病阳性率为86.8%;广州南沙果蔗产区‘黑皮果蔗’宿根矮化病阳性率为92.7%;华南农业大学甘蔗育种基地新引进的果蔗品种除‘甜城22号’外,其他3个品种‘内江蜜蔗’、‘甜城21号’和‘甜城99号’均感染宿根矮化病菌。甘蔗宿根矮化病已在广东主要果蔗产区普遍发生,健康种苗研究与应用十分必要。     

宿根矮化病菌对甘蔗品质及茎、叶超微结构的影响

 甘蔗宿根矮化病(Ratoon Stunting Disease, RSD)是由Leifsonia xyli subsp.xyli (Lxx)引起的,是目前世界所有植蔗地区危害性极大的病害之一。本实验以甘蔗品种新台糖22号(ROC22)健康植株为对照,感染RSD植株为处理,观察和测定RSD侵染甘蔗引起的蔗株农艺性状、蔗糖分以及茎、叶超微结构的变化。结果表明:(1)感染RSD种茎的出苗率比对照减少2.94个百分点;株高比对照下降28.85 cm;茎径比对照减少0.28 cm;节间长度比对照减短3.50 cm;单茎重比对照低0.36 kg。(2)感染RSD植株的蔗糖分低于对照0.9个百分点(绝对值)。(3)利用透射电镜技术对感染RSD植株茎、叶细胞超微结构进行观察表明,叶片叶肉细胞、维管束鞘细胞及茎细胞内的细胞器及细胞核都发生了明显的病理变化。与健康叶片相比,叶绿体变形,叶绿体基质片层大部分消解,基粒结构消失,叶绿体外膜和内膜剥离。线粒体形态异常,有的肿大、内嵴模糊,严重者内嵴消失并空泡化,仅剩未被消解的残骸;细胞核形态变为不规则,核膜破裂,染色质分布不均匀,呈降解状态。在感染RSD甘蔗茎维管束导管细胞内积累有大量的电子致密物质,细胞壁有不同程度的溶解和断裂,这可能和RSD病原细菌侵染有关。以上结果表明:RSD侵染甘蔗后,可能导致光合效率下降,对水分和营养物质的运输能力降低,从而导致甘蔗品质和产量的降低。     

矮化线虫引起的杜鹃衰退病

Sher(1958)在美国报道杜鹃衰退病系由矮化线虫 Tylenchorhynchus claytoni引起,这种病害在欧洲和日本广泛分布。作者于1988年春在南京玄武湖公园杜鹃Rhododendron simsii(品种大白套)根际土壤中分离到该线虫。本文报道所发现的杜鹃衰退病及其病原物鉴定。     

甘蔗宿根矮化病菌多克隆抗体的制备

 甘蔗宿根矮化病（Ratoon stunting disase,RSD）是甘蔗生产中最为严重的细菌病害之一,常导致感病品种新植蔗减产10%～15%,宿根蔗减产20%～25%,在干旱的情况下感病品种的宿根蔗产量损失可达60%^［1］。RSD病原菌为 Leifsonia xyli subsp.xyli（Lxx）,寄生于甘蔗木质部导管内,革兰氏阳性^［2］,体外分离培养非常困难。该病害自从1944 年首次在澳大利亚昆士兰州的甘蔗品种Q28 上发现以来,在世界各产区普遍发生,现已广泛分布于各甘蔗种植区。该菌主要通过带菌种茎和砍收工具传播^［3］,已感病的蔗株又无明显的外部症状,从而导致该病害无意识地传播,造成病害蔓延,对甘蔗生产危害极大。甘蔗宿根矮化病的检测方法主要有形态学、血清学、分子生物学等方法,血清学由于具有操作简便、准确性高、灵敏度好,同时能够处理大量样品而在国外被广泛采用。目前国内所用的RSD血清全部依赖于国外进口,检测成本高,使得血清学方法无法在国内普及。为此我们分离纯化了RSD的病原菌并制备了RSD的多克隆抗体,为甘蔗宿根矮化病敏感、稳定和快捷的检测提供了必要的保证。     

云南甘蔗宿根矮化病调查及种茎温水处理脱菌效果检测

 Based on the specific primer from the nucleotide sequences between 16S-23S rDNA, Polymerase chain reaction (PCR) approach for detecting Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) was established. The approach was applied to detect Lxx from 30 cultivars collected from two main sugar cane producing areas in Yunnan and 10 hot-water treatment samples. The results showed that 80% of the cultivars were infected by Lxx and hot-water treatment was proved to be an efficient measure to control but not completely eliminate Lxx in sugar cane tissues. The PCR products amplified from six infected cultivars were cloned and sequenced, six sequences were acquired and analyzed. It indicated that the six sequences were identical and showed 100% similarity with the isolates from Brazil, Australia and Fujian, and 99.54% with the isolate from Louisiana.     

Sensitive and specific detection of Clavibacter xyli subsp. xyli, causal agent of ratoon stunting disease of sugarcane, with a polymerase chain reaction-based assay

A sensitive, specific polymerase chain reaction-based assay was developed for the detection of the causal agent of ratoon stunting disease of sugarcane, Clavibacter xyli subsp. xyli . This assay uses oligonucleotide primers derived from the internal transcribed spacer region between the 16S and 23S rRNA genes of the bacterial rRNA operon. The assay is specific for C. xyli subsp. xyli and does not produce an amplification product from the template of the closely related bacterium C. xyli subsp. cynodontis , nor from other bacterial species. The assay was successfully applied to the detection of C. xyli subsp. xyli in fibrovascular fluid extracted from sugarcane and was sensitive to approximately 22 cells per PCR assay. A multiplex PCR test was also developed which identified and differentiated C. xyli subsp. xyli and C. xyli subsp. cynodontis in a single PCR assay.     

广东甘蔗黄叶病田间调查及病原病毒的分子检测

 广东省粤北和粤西蔗区多个县市的田间甘蔗上观察到甘蔗黄叶病(Sugarcane yellow leaf disease,SYLD)典型症状,目前该病仅局部分布,但部分田块病株率为5%~80%,发病品种有青皮果蔗、黑皮果蔗、新台糖系列品种、粤糖79/177和粤糖93/159等。采集发病田间显症叶片、无症叶片和在病叶上取食的甘蔗绵蚜(Ceratovacuna lanigera)样品,抽提总RNA,以基于甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV) CP基因序列的特异引物进行一步RT-PCR和巢式PCR扩增,并对扩增产物进行核苷酸序列测定和BLAST比对。结果显示,RT-PCR及巢式PCR产物核苷酸序列与分离自巴西的SCYLV B1株系相应区段同一率为100%;一步RT-PCR可从约70%的显症叶片样品中检测到SCYLV,而病田中的无症叶片样品以及在病叶上取食的单头甘蔗绵蚜样品需经巢式PCR扩增方可检测到SCYLV,阳性率分别为1%~5%和83%。本研究表明,广东省栽培甘蔗已受到SCYLV侵染,甘蔗绵蚜携带SCYLV。     

江苏省水稻恶苗病菌种群鉴定及抗药性检测

由藤仓赤霉复合种Gibberella fujikuroi species complex引起的恶苗病(rice bakanae disease)是严重危害水稻的种传病害.为探明江苏省水稻恶苗病菌的种群结构及对多菌灵、咪鲜胺和氰烯菌酯的抗药性现状,分别对2019年江苏省13个县(市)和2020年18个县(市)采集的恶苗病...     

西昌地区石榴叶霉病的病原鉴定

本文报道了四川西昌市发生的石榴叶霉病的症状及病原鉴定结果。叶霉病发生在石榴生长后期,一般危害石榴老叶,表现为黑褐色病斑,造成石榴提早落叶。病原分离采用组织分离法,通过分生孢子悬浮液接种,用柯赫氏法则对其致病性进行验证。显微镜下观察菌丝形态及产孢结构,测量孢子大小,根据形态特征鉴定为极细枝孢（Cladosporium tenuissimum Cooke）。     

中国北方四省小麦丛矮病病原鉴定

小麦丛矮病是由灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)传播的一种病毒病,具有流行性和暴发性,可致小麦减产甚至绝收.小麦丛矮病的典型症状表现为叶片有黄绿相间条纹,分蘖增多,植株矮化,形成明显的丛矮状.冬前感病株大部分不能越冬而死亡,冬前未显症和早春及拔节后感病植株上部叶片显条纹,一般不能抽穗而提早枯死,有的能抽穗,但穗小籽粒秕瘦,对产量影响较大.研究结果表明小麦丛矮病的病原为北方禾谷花叶病毒(Northern cereal mosaic virus,NCMV)[1-3].小麦丛矮病在我国分布较广[4,5].为了进一步明确小麦丛矮病病原发生、分布及其变异,2010年4月在河北、河南、山东和山西省多地采集标样,采用RTPCR方法对各地标样进行了鉴定与分析,以期为病害防治提供理论依据.