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。     

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。     

应用DB-EIA技术快速检测甘蔗宿根矮化病研究

就甘蔗宿根矮化病DB-EIA检测技术、检测灵敏度、样品蔗汁保存方式及保存时间进行研究。结果表明DB-EIA检测甘蔗宿根矮化病具有操作简单、高效、重复性好、灵敏度高、对蔗汁新鲜度要求不高等优点。该方法检测灵敏度为1～1/10(稀释倍数);蔗汁保存于4℃或-20℃条件下3d,对检测结果无显著影响,-20℃条件下保存45d,大部分样品检测结果不受影响,少部分样品出现假阴性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

云南甘蔗花叶病病原检测及一个分离物的分子鉴定

 调查表明甘蔗花叶病在云南发生普遍。电镜检测采自云南6个蔗区主栽品种上的28个甘蔗花叶病病样(分离物),其中25个病样的病叶汁液中观察到弯曲线状的病毒粒体,病叶组织中有风轮状和卷筒状内含体;对这25个分离物进行间接ELISA检测,16个与马铃薯Y病毒属抗血清呈阳性反应,其余呈阴性反应。根据蔗区及其主栽品种的不同,挑选7个分离物进行鉴别寄主测定,结果显示不同分离物鉴别寄主范围和致病性存在明显差异,分离物HH-1有范围最广的鉴别寄主和较强的致病性。克隆并测定HH-1基因组3'末端序列,序列分析发现HH-1的外壳蛋白(CP)基因共864个核苷酸,编码287个氨基酸,与高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)余杭分离物CP氨基酸序列的同源性最高,为97.7%;因此推定HH-1属于SrMV的一个新分离物。     

甘蔗重要病害分子检测技术

快速有效地对甘蔗重要病害病原进行诊断检测,明确监测病害的病原是科学有效防控甘蔗病害的基础和关键。云南省农业科学院甘蔗研究所通过探索研究、改进创新、优化建立了甘蔗黑穗病、锈病、白条病、宿根矮化病、赤条病、花叶病、斐济病、黄叶病、杆状病毒病和白叶病等10种重要病害13种病原的分子快速检测技术,为甘蔗病害的有效诊断和防控、脱毒健康种苗检测及引种检疫提供了技术支撑。     

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。     

江西甘蔗花叶病病原的分子鉴定

 Sugarcane mosaic disease, caused by Sugarcane mosaic virus (SCMV), Sorghum mosaic virus (SrMV), Maize dwarf mosaic virus (MDMV) or Johnsongrass mosaic virus (JGMV) in Potyvirus, is one of the most important viral diseases of sugarcane. In the study, four primer pairs specific to SCMV, SrMV, MDMV and JGMV, respectively, were designed and used to detect 29 sugarcane leaf mosaic samples collected from 9 locations in Jiangxi province. The representative RT-PCR products were sequenced. The results showed that 22 samples were infected by SCMV, three by SrMV, and four were mix-infected by SCMV and SrMV. MDMV or JGMV were not identified in all samples. The result indicates that SCMV is the major pathogen of sugarcane mosaic disease in Jiangxi province, and SrMV is also a pathogen for the disease.     

甘蔗黄叶病及其病原分子生物学研究进展

甘蔗黄叶病是由甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV)引起的一种病毒病害,在全球主要甘蔗种植国家或地区普遍发生,危害日益严重。SCYLV经甘蔗蚜虫以持久性方式传播,在寄主植株内主要侵染韧皮部组织。该病毒起源于黄症病毒科属间基因重组,被国际病毒分类命名委员会确认为黄症病毒科马铃薯卷叶病毒属成员。文章综述了甘蔗黄叶病毒生物学特征、病害发生和危害、病原鉴定和检测、分子进化和遗传多样性、基因组结构和基因功能以及抗病转基因等方面研究进展,并对甘蔗黄叶病抗病育种和防治措施作了讨论。     

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。     

江西甘蔗花叶病田间调查

2007年9-10月对江西甘蔗花叶病(sugarcane mosaic disease)进行了多点田间调查,结果表明江西甘蔗普遍发生花叶病,其中红皮甘蔗花叶病重于青皮甘蔗,两者病丛率分别为59.8%和19.2%,赣北、赣中、赣南3大地区之间的甘蔗花叶病发生轻重无明显差异。     

国外引进甘蔗材料白叶病植原体巢式PCR检测及其序列分析

为有效防止引起重要危险性检疫病害甘蔗白叶病(SCWL)的植原体病原随引进甘蔗材料侵入我国,确保我国甘蔗生产安全,本研究对从缅甸、菲律宾、法国和泰国引进的22个甘蔗材料进行了SCWL植原体巢式PCR检测,并对阳性样品的巢式PCR产物进行了测序及序列分析。结果表明,18个甘蔗材料呈SCWL植原体阳性,阳性检出率为81.8%。所有SCWL阳性样品的16S-23S基因间隔区片段长210bp,与GenBank中已有的其他SCWL植原体分离物(登录号HQ917068、AB646271)的同源性为99.8%~100%,并在系统发育树中聚为一个类群。根据SCWL的巢氏PCR检测及其序列分析结果,对呈阳性的材料及时进行了集中销毁处理。     

Transmission of a sugarcane yellow leaf phytoplasma by the delphacid planthopper Saccharosydne saccharivora, a new vector of sugarcane yellow leaf syndrome

During surveys of sugarcane fields in western and central Cuba from December 2001 to March 2003, the delphacid planthopper Saccharosydne saccharivora was the most prevalent of the Auchenorrhyncha fauna surveyed. Individuals of S. saccharivora collected tested positive for the sugarcane yellow leaf phytoplasma (SCYLP). Saccharosydne saccharivora were reared in cages and used for experimental transmission studies of SCYLP. The S. saccharivora were given acquisition-access feeds of 72 h on SCYLP-infected canes collected from the field followed by an inoculation-access period of 15 days on healthy sugarcane seedlings. Symptoms of yellow leaf syndrome developed on 24 out of 36 plants, 7–12 months postinoculation. None of the 36 healthy seedlings that were inoculated with S. saccharivora fed on phytoplasma-free sugarcane developed symptoms. All phytoplasma-positive sugarcane and S. saccharivora samples showed identical RFLP patterns and had 99·89% similarity in their 16S/23S spacer-region sequences, but only 92·6–93·6% similarity with other phytoplasmas. Sequences were deposited with GenBank [accession numbers: AY725237 ( S. saccharivora ) and AY257548 (sugarcane)]. Phylogenetic analysis suggested that the phytoplasmas from sugarcane and S. saccharivora are putative members of a new 16Sr phytoplasma group. This is the first report of vector transmission of a phytoplasma associated with sugarcane yellow leaf syndrome and the first time that S. saccharivora has been shown to vector a phytoplasma.