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。     

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。     

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。     

甘蔗病毒病及其防治研究进展

甘蔗是最重要的糖料作物,由于其栽培过程中采用种茎无性繁殖,病毒病发生逐年加重.已知侵染甘蔗的病毒种类有甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)、高粱花叶病毒(Sorghummosaic virus,SrMV)、甘蔗线条花叶病毒(Sugarcane streakmosaic virus,SCSMV)、甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV)、甘蔗斐济病病毒(Sugarcane Fiji disease virus,SFDV)、甘蔗线.条病毒(Sugarcane streak virus,SSV)和甘蔗杆状病毒(Sugarcane bacilliform virus,SCBV).文中简要介绍上述几种病毒的基本特性及其所致病害的发生特点,对目前甘蔗病毒病防治技术进行了评述,提出了我国甘蔗病毒研究中需要关注的若干问题.     

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。     

我国12省市玉米矮花叶病病原鉴定及病毒致病性测定

 利用甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)单克隆抗体细胞株2B5腹水和SCMV、玉米矮花叶病毒(Maize dwarf mosaic virus,MDMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)和约翰逊草花叶病毒(Johnsongrass mosaic virus,JGMV)的特异性引物对我国浙江、江苏、上海、山东、河南、河北、北京、山西、陕西、甘肃、四川、云南12省市15个地点的176株玉米矮花叶病病样分别进行了间接ELISA和免疫捕获反转录PCR (IC-RT-PCR)检测,结果表明这些病样均含有SCMV,而无MDMV、SrMV或JGMV存在,表明上述12省市的玉米矮花叶病病原为SCMV。进一步对甘肃(GS)、四川(SC)、云南(YN)3个SCMV分离物的近全长CP基因进行了序列测定,并测定了浙江分离物(ZJ)和甘肃分离物(GS)在13个玉米品种上的致病性。     

甘蔗黄叶病毒外壳蛋白基因克隆及其实时荧光RT-PCR检测

 甘蔗黄叶病毒（Sugarcane yellow leaf virus, SCYLV）引起的甘蔗黄叶病是一种新的全球性病毒病害。本文以YLSCPF1和YLSCPR591为引物,采用RT-PCR方法克隆了甘蔗黄叶病毒福建分离物（CHN-FJ1）外壳蛋白（CP）基因,编码196个氨基酸。分析不同地理来源的SCYLV病毒分离物cp基因核苷酸及其推导编码的氨基酸序列,同源性达95%以上。根据cp基因的保守序列,设计1对特异性引物和TaqMan探针,建立了SCYLV的TaqMan实时荧光RT-PCR方法。结果表明,检测下限为初始质粒模板DNA 1 000拷贝/μL（约3.61 fg/μL）,比常规PCR方法的灵敏度提高100倍。检测甘蔗花叶病毒、宿根矮化病菌和黑穗病菌,没有典型的扩增曲线和无Ct值。应用实时荧光RT-PCR、常规RT-PCR和组织印迹免疫杂交（TBIA）对田间甘蔗叶片样品进行检测,阳性检出率分别为100%、61.5%和69.2%,表明该方法比常规RT-PCR和TBIA具有更高的灵敏度,适合于对SCYLV的检测。     

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。     

甘蔗花叶病毒福州分离物全基因组克隆及种群分析

 为丰富甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)种群信息,探索SCMV种群结构,本研究运用RT-PCR方法克隆了采自福州的2个SCMV分离物(分别命名为 FZ-C1和FZ-C2)的全基因组,结合已公布的18个SCMV分离物的全基因组序列,利用MEGA 4.1和Simplot软件对SCMV的种群结构进行了分析。结果显示,FZ-C1和FZ-C2全长分别为9 570 nt和9 573 nt,均包含一个9 189 nt的开放阅读框,编码长度为3 063个氨基酸的多聚蛋白。这2个分离物与SCMV-A株系的相似性最高,酶切位点也与SCMV-A株系的基本一致。系统发育进化分析表明,SCMV可以分为3组,分别命名为SSGⅠ、Ⅱ、Ⅲ。SSGⅠ来源于玉米(Zea mays),SSGⅡ和SSGⅢ来源于甘蔗(Saccharum spp. hybrid),其中SSGⅢ主要来源于果蔗。FZ分离物聚在SSGⅡ组内。研究结果丰富了SCMV全基因组序列信息,有助于全面了解SCMV种群的遗传进化关系。     

甘蔗赤条病菌巢式PCR检测

甘蔗赤条病是由燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。为建立Aaa快速、灵敏的检测技术,根据该病菌16S~23S核糖体基因及其转录间隔区ITS分别设计2对特异性引物,建立Aaa巢式PCR检测方法。结果表明,建立的巢式PCR方法对Aaa标准菌株、水稻食酸菌A.oryzae具有特异性,可扩增出454 bp目的条带,对近缘种德氏食酸菌A.delafieldii及其它科属的红色雷夫松氏菌Leifsonia rubra和甘蔗宿根矮化病菌L.xyli subsp.xyli未扩增出任何条带。以感染Aaa的甘蔗叶片总DNA、含ITS靶标片段的质粒DNA标准品及Aaa标准菌液为模板,巢式PCR灵敏度最低检测限分别为10 fg/μL、10拷贝/μL和36 CFU/mL,是常规PCR灵敏度的1 000倍。应用巢式PCR和常规PCR对14份有赤条病症状的田间甘蔗叶片样品进行平行检测,阳性检出率分别为100.0%和28.6%,表明巢式PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。本研究建立的巢式PCR方法适合于田间甘蔗赤条病害的分子检测与鉴定。     

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.     

海南甘蔗病毒病的调查及其病原分子鉴定

 海南是我国重要的甘蔗生产省份之一,但其甘蔗主要种植区感染病毒的种类和数量尚不十分清楚,且海南甘蔗花叶病病原病毒缺乏分子水平的系统鉴定。为明确海南甘蔗病毒病的种类、数量、分布及危害情况,本研究拟建立较为完整的甘蔗病毒病检测技术体系,对海南甘蔗病毒病展开调查,为甘蔗抗病毒基因工程及健康种苗发展提供参考。     

引起甘蔗花叶病的病原分子生物学进展

花叶病是最主要的甘蔗病毒病害之一,在全球种植甘蔗的国家或地区普遍发生,可导致甘蔗产量下降,糖分减少,给甘蔗生产带来严重的经济损失。引起甘蔗花叶病的病毒主要有甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,Sr MV)和甘蔗条纹花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)。本文综述了这3种病毒的生物学特性、鉴定与检测、基因组结构与基因功能、遗传变异与分子进化等方面的研究进展,并讨论了对甘蔗花叶病的生态防控措施。     

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。     

Elimination of Sugarcane yellow leaf virus from infected sugarcane plants by meristem tip culture visualized by tissue blot immunoassay

Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV), a member of the Luteoviridae , is implicated in the sugarcane disease known as yellow leaf syndrome (YLS), which is characterized by yellowing of the leaf midrib followed by leaf necrosis and possible growth suppression. YLS is distributed worldwide and susceptible cultivars are commonly infected with SCYLV. However, not all cultivars infected with SCYLV show symptoms of YLS and some cultivars that show symptoms do so sporadically. Since it is difficult to obtain virus-free plants of susceptible cultivars, it has not been possible to study the factors involved in SCYLV infection nor the effects of infection on plant growth and yield. A tissue blot immunoassay was used to visualize in vivo presence of the virus so that virus-infected and virus-free plants could be distinguished. Meristem tip cultures were used to produce virus-free plantings of six SCYLV-susceptible sugarcane cultivars. Nearly all of the regenerated sugarcane lines remained virus-free over a period of up to 4 years, whether grown in isolated fields or in the glasshouse. Experimental re-infection of the virus-free plants by viruliferous aphids demonstrated that meristem tip culture did not affect susceptibility of sugarcane to SCYLV. Improved diagnosis and production of virus-free plants of SCYLV-susceptible cultivars will facilitate research to quantify the effect of the virus on yield and to analyse the processes involved in disease development.