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柑橘黄龙病(Citrus Huanglongbing,HLB)是一种毁灭性病害,严重威胁柑橘产业的健康可持续发展。目前,黄龙病菌尚不能分离纯培养,也无有效的防治药剂,主要采用及时砍除病树、种植无病苗木和集中大面积联防联控传播媒介的方式来防控其为害。因此,建立快速简便的黄龙病菌检测方法,可实现感病苗木的早发现、早诊断,有利于HLB的防控。本研究利用重组酶聚合酶恒温扩增(Recombinase polymerase amplification,RPA)建立黄龙病菌的RPA快速检测体系。前期研究表明,主要的柑橘栽培品种对黄龙病均无抗性,通过转基因表达柞蚕的抗菌肽CB(Cecropin B)、抗菌肽HBD-4(Homo sapiens defensin beta 4A)或多肽Aii A(Autoinducer inactivation)均能提高柑橘植株对黄龙病菌的抗性,对生产实践具有重要意义。但由于柑橘栽培品种多样、转基因育种过程漫长,难以满足生产需求。因此,本研究拟建立完善柑橘叶斑驳病毒(Citrus leaf blotch virus,CLBV)的表达载体,在柠檬植株内利用该病毒载体快速、系统表达CB、Aii A和HBD-4来尝试防控柑橘黄龙病。主要研究结果如下:1、建立柑橘黄龙病RPA快速检测体系以黄龙病菌的单拷贝基因和五拷贝基因(nrd B)的保守序列为靶序列设计引物,经优化、筛选建立黄龙病菌的重组酶聚合酶扩增(Recombinase polymerase amplification technique,RPA)快速检测的方法。结果:1)特异性:该检测体系能特异性检测黄龙病而不与柑橘溃疡病(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc)在内的7种柑橘病害病原物发生反应;2)灵敏度:检测灵敏度是普通PCR的100倍,与实时荧光定量PCR相当;3)整个检测流程25 min内完成,检测时间较短;4)对采自四川、云南、江西和广西的87个疑似黄龙病样品进行检测的结果显示,RPA与实时PCR检出的黄龙病阳性样品数均为31个,检出率均为35.63%,比普通PCR的31.03%略高。本研究建立的RPA检测体系操作简单,耗时短,特异性强,灵敏度高,不需要特殊仪器设备,适用于黄龙病菌的现场快速检测。2、基于CLBV的表达载体构建在前期获得侵染性克隆CLBV201的基础上,通过在cp(Coat protein)基因终止子后插入亚基因组启动子序列,并添加Sma I酶切位点,构建了病毒表达载体pCLBV202。为验证pCLBV202的表达功能,在亚基因组启动子序列后添加绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,gfp)基因,构建pCLBV202-GFP重组表达载体。通过农杆菌介导的注射接种本氏烟,在紫外灯下观察到系统和强烈的绿色荧光;通过农杆菌介导的真空浸润法接种尤力克柠檬植株,阳性柠檬叶片在共聚焦显微镜下观察到绿色荧光。这表明,基于CLBV的表达载体pCLBV202构建成功,利用该载体可在本生烟及柑橘植株内快速、系统地表达绿色荧光蛋白。为进一步提高表达效率,将17个CLBV侵染性克隆接种于寄主植株,利用RT-QPCR评估其在本氏烟和尤力克柠檬植株中的滴度。结果表明CLBV701在两种植株中均具有较高滴度,可用于下一步高效病毒表达载体的改造。3、构建pCLBV202-CB/HBD-4/Aii A重组表达载体利用pCLBV202进一步构建了pCLBV202-CB/HBD-4/Aii A重组表达载体,分别注射接种本氏烟和/真空浸润接种柠檬植株,并以pCLBV202空载为对照。本氏烟接种18 dpi(Days post inoculation)后,注射接种本氏烟草青枯病菌,3株为一组,3组重复。结果:1)实验组的发病率为14.3%,病情指数为14,对照组发病率为100%,病情指数为63,实验组的发病率和病情指数均显著低于对照组;2)实验组相对于对照组的抗性指数为-2.66,抗性评价为HR。结果表明,利用pCLBV202-CB在本氏烟植株中表达CB,能增强本氏烟对本氏烟草青枯病的抗性。接种365dpi,分别采集pCLBV202-CB与pCLBV202的柠檬植株叶片进行离体接种柑橘溃疡病菌,重复3次。分析溃疡病发病情况:1)实验组的溃疡发病率为43.5%,低于对照组的67.6%发病率;2)实验组菌群数5~1明显低于对照组的5~4;3)实验组病情指数(DI)为15,抗病(R);对照组DI为28,中抗(MR)。结果表明,利用pCLBV202-CB在柠檬植株中表达CB能提高柠檬对柑橘溃疡病的抗性。将含有pCLBV202-CB与pCLBV202的柠檬植株经木虱进行柑橘黄龙病接菌实验。结果表明实验组感病率为0,对照组黄龙病阳性率为3.45%。因此,利用pCLBV202-CB重组表达载体在柠檬植株中表达CB,对柑橘黄龙病具有一定的防控效果。不过,由于新冠疫情影响,采集木虱数量较少,接菌时间较短,因而该实验需要进一步得扩大实验规模和重复次数。综上结果表明,利用病毒表达载体pCLBV202在本氏烟和尤力克柠檬植株内表达CB,能提高植株对细菌病害的抗性,具有一定的应用前景。