苹果锈果类病毒检测体系的建立及传播途径探究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanzhiming1985
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苹果锈果类病毒(Apple skin scar viroid,ASSVd)是危害苹果较为严重的非潜隐性病毒之一,也是我国苹果的重要检疫性有害生物。目前,国内外关于ASSVd检测方面研究较少,技术还不成熟,而且ASSVd传播方式知之甚少,尚无有效的防治措施。因此,我们建立了ASSVd准确、灵敏、快速的RT-PCR检测技术体系,同时,以携带ASSVd组培苗和无毒组培苗为试材,通过人工模拟田间不同传播途径,初步明确了在组培条件下ASSVd传播方式。本研究结果将为ASSVd的准确诊断提供可靠的方法,为果树苗木检疫、无毒苗木生产提供技术支撑。为阻止田间生产过程中ASSVd的侵入与传播提供理论依据,为有效预防苹果锈果病的发生奠定基础。取得的主要研究结果如下:  1、揭示了ASSVd河北保定分离物的基因组序列及其分类地位。以采自河北保定的ASSVd样本为试材,利用RT-PCR技术对样本中的ASSVd全基因组序列进行扩增,然后利用生物学软件MEGA6.0对该分离物与已发表的其它分离物序列构建系统发育树,对系统进化关系进行分析。结果表明,ASSVd保定分离物ASSVd BD-1基因组全长332nts,将序列提交到GenBank,登录号为KR264032。该分离物与已发表的其它13个来自不同寄主、不同国家的ASSVd分离物间进化关系极近,核苷酸相似性为92%~99%之间。与加拿大苹果上的分离物DAVd(GenBank登录号:X71599)亲缘关系最近,相似性为99%,仅在第221位有一个碱基差异,与新疆梨上的分离物ASSVd-Z7(GenBank登录号:JX861259)亲缘关系最远。系统发育分析表明:不同地区的ASSVd分离物聚类没有规律性,ASSVd不存在地区专化性。新疆梨、桃、杏、苹果不在同一分支,说明ASSVd可能存在一定的寄主特异性。二级结构预测表明,该分离物的中央保守区、末端保守区与ASSVd其它分离物相同。  2、建立了ASSVd常规RT-PCR及利用内标nad5基因为基础的RT-PCR检测体系。根据GenBank中已发表ASSVd基因组序列,选择保守区域,设计引物。以感染ASSVd田间苹果样本为试材,对已报道引物及自行设计引物进行筛选,对常规和以内标为基础的RT-PCR检测体系和程序进行优化。结果表明,自行设计引物ASSVdQxin3特异性最好,优化的常规PCR体系(25μL)中cDNA模板0.5μL、ASSVdQxin3-F/R引物(20pmol/μL)各1.0μL、ddH2O10μL、2×Es Taq MasterMix12.5μL;扩增程序中退火温度为64.4℃,循环次数为35,灵敏度达到能够检测3.75 ng新鲜样本中的病毒。优化的以内标为基础的PCR体系(25μL)中cDNA模板2μL、ASSVdQxin3-F/R引物(20pmol/μL)各1.0μL、nad5-F/R引物(20pmol/μL)各0.1μL、ddH2O8.3μL、2×Es Taq MasterMix12.5μL;扩增程序中退火温度为60.9℃,循环次数为35,灵敏度达到能够检测37.5ng新鲜样本中的病毒。  3、明确了苹果果实着色期最佳检测部位为幼嫩韧皮部,内标nad5基因为基础的ASSVd RT-PCR检测体系田间应用可靠性更高。利用优化的检测体系对苹果果实着色期不同部位进行检测,并验证了两种检测体系的田间应用可靠性。结果表明,果实着色期,染病植株的幼嫩叶片、一年生枝条韧皮部和木质部、果实及部分种子样本均能检测到病毒,最佳检测部位为幼嫩韧皮部,其在RT-PCR检测中条带亮度最高,特异性最好,且病毒检出率为100%,而种子作为检测材料,检出率为70%。利用内标nad5基因为基础的ASSVd RT-PCR检测体系和常规RT-PCR检测体系对保定市顺平县124株样品进行检测,常规检测体系病毒检出率为22.6%,以内标为基础的检测体系避免了假阴性现象,病毒检出率为24.2%。  4、明确了苹果锈果病田间发病呈逐年加重趋势,锈果病树田间分布有明显的发病中心。2012~20154年间对4个苹果园锈果病田间显症情况进行了调查,2014年对其中3个果园进行了RT-PCR检测分析。结果表明:果园12012-2015年发病率分别为3.0%、6.0%、7.0%和10.0%;果园22012-2015年发病率分别为19.4%、24.7%、29.0%和34.4%;果园32014-2015年发病率分别为16.0%和22.0%;果园42014-2015年发病率分别为9.1%和12.1%,发病率均逐年增加。2014年通过对3个果园进行RT-PCR检测分析发现,锈果病树田间分布有明显的发病中心,尤其2012年显症果树的周围发病中心明显。说明锈果病传播及显症需要一定的时间,显症受植株个体差异和外界气候等因素影响较大,推测可能通过根接传播。  5、明确了组培条件下ASSVd的传播途径。以携带ASSVd的组培苗和无毒组培苗为试材,通过模拟田间不同传播方式,运用RT-PCR检测技术,最终明确ASSVd可通过汁液沾染、根部吸收(根系紧密接触、含病毒培养基质)、组培工具交叉使用进行传毒,其中根系传毒是风险最高的传播途径;组培剪用75%酒精消毒后仍存在传毒风险。
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