利用实时荧光PCR技术检测风信子黄腐病菌

风信子黄腐病菌是我国禁止入境的病原细菌之一,我国目前尚无该病的发病报道.本研究根据风信子黄腐病菌基因组16S-23S ribosomal RNA intergenic spacer保守序列,设计并合成了1对特异性引物和1条具有稳定点突变特异性探针进行实时荧光PCR检测,风信子黄腐病菌有很强的荧光信号,供试的其它7种病原细菌菌株均没有荧光产生.与常规PCR相比,实时荧光PCR检测特异性强,灵敏度高,适合病害的快速诊断和口岸检验检疫应用.经优化反应条件,建立了稳定的风信子黄腐病菌实时荧光PCR检测方法.     

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。     

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。     

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。     

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。     

实时荧光PCR检测瓜炭疽病菌

采用实时荧光PCR技术建立了瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)的检测方法。根据瓜炭疽病菌甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因和谷氨酰胺合成酶(GS)基因序列,设计了该病菌特异性引物和TaqMan探针,并对所设计的引物和探针的反应条件进行了优化。采用本试验建立的实时荧光PCR方法对瓜上的其他菌株及近似菌株进行检测,可将瓜炭疽病菌与其他病原菌区分开。灵敏度试验表明,25μL体系中只要有39.6pg的核酸量就可以被检测到,检测灵敏度达到1.584pg/μL,比普通PCR检测灵敏度高100倍。同时对田间采集的病株和未知样品进行的检测证明了引物和TaqMan探针的特异性。     

葡萄苦腐病菌的分子检测方法

葡萄苦腐病菌(Greeneria uvicola)是我国检疫性有害生物.本研究根据G.uvicola的ITS基因序列,设计了PCR引物GUA-1和GUA-2以及实时荧光PCR引物GUA-P1和GUA-P2及荧光探针GUA-Probe-117.利用引物GUA-1和GUA-2进行PCR扩增,G.uvicola和感染G.uvicola的红提葡萄可产生354 bp的特异性片段;实时荧光PCR扩增,G.uvicola和感染G.uvicola的红提葡萄均出现强荧光信号(△Rn)增加.而葡萄上其他常见真菌样品以及健康的红提葡萄既无特异性扩增也无荧光信号增加.灵敏度测试中,普通PCR可检测到含G.uvicola DNA浓度0.05ng/μL以上的样品,实时荧光PCR可检测到含G.uvicola DNA浓度0.0005 ng/μL以上的样品.由此确立了G.uvicola的两种稳定可靠、灵敏的分子检测方法.     

柑桔溃疡病菌实时荧光定量PCR检测与应用

根据地毯草黄单孢Xac306菌株(Xanthomonas axonopodis pv.citri,Xac306)已知全基因组中独有蛋白基因序列设计的特异性引物对和探针,建立并优化SYBR Green I(SGI)荧光染料和Taq-Man探针实时荧光定量PCR检测体系,用于柑桔溃疡病早期诊断鉴定。结果表明,建立的两种定量PCR体系均能特异地检出Xac的细胞和其基因组DNA,而对其它测试的植物病原菌和柑桔表面的腐生黄单孢菌都不能检出。SGI法和TaqMan探针法对Xac细菌悬浮液的检测灵敏度均可达到1~5个细菌/反应,对Xac靶标片段DNA的检测灵敏度可达1fg/μL。两种定量PCR检测方法比常规PCR灵敏度高2~3个数量级。对田间采集的328个柑桔显症、疑似症状和无症带菌材料富集培养样品进行了实际检测,结果表明,实时荧光PCR适合柑桔无症带菌样品的早期检测。     

利用实时荧光定量PCR 技术检测油菜菌核病菌

 采用高通量实时荧光定量PCR 技术建立检测和监测油菜菌核病菌群体数量的方法。利用油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)的茁-微管蛋白基因内含子序列的特异性,设计引物对SclSF (5'-CTCAAATCTCCGAAAGTT -3') / SclAF (5'-TGCAGACGGGTAATATG -3'),建立和优化了SYBR Green 玉实时荧光定量PCR 检测体系。结果表明,该引物对能够从8种所测试的十字花科植物常见病原真菌中特异性扩增出油菜菌核病菌;所建立的实时定量PCR 技术可应用于油菜病叶和病茎中菌核病菌的早期检测及菌核病的预测预报。     

一种改进的尖孢镰刀菌的实时荧光定量PCR检测方法

为实现荧光定量PCR对土壤病原真菌数量更为高效、灵敏的检测,本研究将液体培养的孢子悬浮液和长年耕作的水稻土制作成孢子浓度为4×10~1~4×10~6 spore/g的带菌土,采用MoBio PowerSoil@DNA Isolation Kit提取模拟带菌土壤总DNA,引入常规PCR预扩增包含qPCR目标序列的1 446bp片段,以预PCR产物为模板进行qPCR,构建荧光定量PCR标准曲线。研究结果表明:以试剂盒提取的带菌土壤总DNA为模板绘制的qPCR标准曲线相关系数r为0.985,检测下限为4×10~3 spore/g土;引入预PCR后,qPCR标准曲线相关系数r为0.974,检测下限为4×10~2 spore/g土,较未引入时提高了10倍,结合不同土壤病原真菌的特异性引物,该检测方法可为土壤病原真菌的有效定量检测提供技术支撑。     

Detection of Colletotrichum coccodes from soil and potato tubers by conventional and quantitative real-time PCR

Colletotrichum coccodes is the causal agent of the potato blemish disease black dot. Two PCR primer sets were designed to sequences of the ribosomal internal transcribed spacer (ITS1 and ITS2) regions for use in a nested PCR. The genus-specific outer primers (Cc1F1/Cc2R1) were designed to regions common to Colletotrichum spp., and the species-specific nested primers (Cc1NF1/Cc2NR1) were designed to sequences unique to C . coccodes . The primer sets amplified single products of 447 bp (Cc1F1/Cc2R1) and 349 bp (Cc1NF1/Cc2NR1) with DNA extracted from 33 European and North American isolates of C. coccodes. The specificity of primers Cc1NF1/Cc2NR1 was confirmed by the absence of amplified product with DNA of other species representing the six phylogenetic groups of the genus Colletotrichum and 46 other eukaryotic and prokaryotic plant pathogenic species. A rapid procedure for the direct extraction of DNA from soil and potato tubers was used to verify the PCR assay for detecting C. coccodes in environmental samples. The limit of sensitivity of PCR for the specific detection of C. coccodes when inoculum was added to soils was 3·0 spores per g, or the equivalent of 0·06 microsclerotia per g soil, the lowest level of inoculum tested. Colletotrichum coccodes was also detected by PCR in naturally infested soil and from both potato peel and peel extract from infected and apparently healthy tubers. Specific primers and a TaqMan fluorogenic probe were designed to perform quantitative real-time (TaqMan) PCR to obtain the same levels of sensitivity for detection of C. coccodes in soil and tubers during a first-round PCR as with conventional nested PCR and gel electrophoresis. This rapid and quantitative PCR diagnostic assay allows an accurate estimation of tuber and soil contamination by C. coccodes .     

烟草根黑腐病菌致病力分化及品种抗性差异研究

 烟草根黑腐病由根串珠霉（Thielaviopsis basicola (Berk.et Br.)Ferr.）引起,主要为害烟株的根部,可使根部组织呈特异性黑色坏死而导致烟苗死亡或地上部分生长不良。该病是世界性的烟草病害,在各产烟国家如美国、日本、加拿大等国普遍发生,在我国主要分布于河南、山东、安徽、云南等地     

黄瓜绿斑驳花叶病毒实时荧光定量PCR检测体系的建立

为灵敏、快速地检测西瓜种子和果实中的黄瓜绿斑驳花叶病毒(cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV),根据该病毒的衣壳蛋白(coat protein,CP)序列设计特异性引物,建立基于SYBR Green Ⅰ染料的实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,RT-qPCR)技术,并对采集的12份不同发育期西瓜果实样品进行检测。结果表明,建立的RT-qPCR检测技术可对西瓜种子中的CGMMV含量进行精确检测,检测下限为3.35×10~2 copies/μL。采集的12份不同发育期西瓜果实样品中有10份被检测出携带CGMMV,病毒含量范围为1.00×10~4～4.80×10~6 copies/μL。随着果实发育,由CGMMV引起的果实倒瓤症状愈加明显,果实中CGMMV的积累量也明显增加。授粉后25 d西瓜果实中CGMMV的含量是授粉后10 d时的30倍,表明病毒在果实中的积累可能受生长发育期的影响且果实倒瓤症状的形成与病毒积累量呈正相关。     

马铃薯X病毒荧光定量PCR检测体系的建立及应用

马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)是危害茄科作物的一种重要病毒,为了建立特异性检测PVX的实时荧光定量PCR体系,本研究以PVX-1985分离物中外壳蛋白(coat protein,CP)基因序列为模板,设计引物构建重组质粒并选择扩增效率高、特异性强的引物成功构建出标准曲线。利用建立的体系,成功检测到以含pCaPVX440侵染性克隆载体的农杆菌C58C1接种后的本氏烟(Nicotiana benthamiana)中PVX病毒RNA的拷贝数。     

香蕉炭疽菌rDNA ITS区的分子鉴定与检测

 香蕉炭疽病菌(Colletordchum muscat)是一种引起香蕉采后病害的最重要病原,本研究用真菌18S~28S间的内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)通用引物18SF和28SR扩增香蕉炭疽菌和其它外群真菌的基因组DNA,扩增出约510bp的片段;通过克隆测序香蕉炭疽菌的ITS全序列并与GenBank中炭疽菌属其它种的ITS序列比对,设计出香蕉炭疽菌的特异性引物ColM1和ColM2。用此特异引物可以从香蕉炭疽菌株中扩增出382bp的特异性片段,而其余20个参试菌株和香蕉组织的PCR反应结果为阴性,灵敏度实验证明可以检测到目标DNA的浓度为0.1Pg。该方法可用于快速、准确和灵敏地检测香蕉炭疽菌,为快速监测组织中有无香蕉炭疽病菌潜伏侵染与及早采取防治措施提供积极的指导意义。     

实时定量PCR的原理及其在植物病理学研究中的应用

实时定量PCR(Real-time quantitative)是一种利用荧光信号实时监测每个循环的扩增产物,从而实现对模板进行定量分析的新技术。它具有快速、灵敏、精确等优点。该技术在分子诊断、分子生物学研究、动植物检疫以及食品安全检测等方面有广泛的应用。本文综述了实时定量PCR的原理、影响因素及其在植物病理学研究中的应用。     

Sequence Analysis and Detection of Ralstonia solanacearum by Multiplex PCR Amplification of 16S–23S Ribosomal Intergenic Spacer Region with Internal Positive Control

Polymerase chain reaction (PCR) methods for detection and differentiation of Ralstonia solanacearum strains were compared. The 16S–23S rRNA gene ITS sequence data revealed the two main sequence clusters (divisions I and II) of R. solanacearum and further subclusters of division II. Based on this sequence data, primers were designed which differentiated divisions I and II. Furthermore, to improve reliability of the PCR assay for routine detection of R. solanacearum in host plants, a novel multiplex PCR assay was developed in which the pathogen-specific sequences are coamplified with host plant DNA as an internal PCR control (IPC). The assay was validated during routine testing of potato samples submitted in official surveys. Of 4300 samples from 143 cultivars, 13 tested positive in both multiplex PCR and immunofluorescence (IF) assays and could be confirmed by bioassay in tomato seedlings and reisolation of the pathogen. The IPC was successfully amplified from all samples tested. A further 12 samples gave positive IF results which were not confirmed by either the multiplex PCR or tomato bioassay, indicating a greater specificity of the latter two assays.     

棘孢木霉Trichoderma asperellum在土壤中定殖量的荧光定量PCR检测

为快速准确检测棘孢木霉Trichoderma asperellum在土壤中的定殖量,构建了荧光定量PCR检测体系,并运用该体系对防治黄瓜枯萎病后土壤中的棘孢木霉数量进行了检测。结果表明:所建立的荧光定量PCR检测体系对棘孢木霉DNA特异性强,R~2为0.998,检测限点为15 fg/μL;在灭菌土壤中检测到的棘孢木霉DNA的拷贝数大于1 866 fg/μL时,对黄瓜枯萎病的防治效果高于64.29%;在黄瓜整个生育期内,检测到土壤中的棘孢木霉定殖量呈现先降后升的变化趋势,第7天时,棘孢木霉DNA拷贝数为320 ng/μL,56 d后棘孢木霉DNA拷贝数迅速上升,最高可达5.16×10~4ng/μL,且对黄瓜枯萎病的防治效果为64.29%~76.81%。研究表明,荧光定量PCR方法检测土壤中棘孢木霉数量具有快速、灵敏度高、可靠性强等优点,可用于检测生防菌棘孢木霉施用后的定殖量和生防效果。