張曙光 孫紅緒 王彥芬
摘要:為了摸清五峰馬里蘭煙草花葉病毒病的發(fā)生情況,采用田間調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室RT-PCR技術(shù)進(jìn)行了TMV、CMV和PVY的感染情況檢測(cè)。結(jié)果表明,在五峰馬里蘭煙區(qū)發(fā)生的煙草花葉病常表現(xiàn)為TMV、CMV與PVY的復(fù)合感染,復(fù)合感染率為50%。其中,以TMV感染為主,檢出率為100%;其次是CMV感染,檢出率為50%;然后是PVY感染,檢出率為40%。
關(guān)鍵詞:五峰馬里蘭煙區(qū);煙草花葉病;病毒檢測(cè); RT-PCR
中圖分類號(hào):S435.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2014)16-3809-03
Abstract:In order to find out the occurrence of tobacco mosaic diseases in Maryland tabacco areas of Wufeng county,the infection of TMV,CMV and PVY was detected with RT-PCR technology and field investigation. The results showed that mixed infection with three viruses usually had complex symptom and the mixed infection rate was about 50%. The virus with the highest detection rate(100%)was TMV,followed by CMV and PVY with the detection rate of 50% and 40%,respectively.
Key words: Wufeng Maryland tobacco areas;tabacco mosaic disease;virus detection.
煙草花葉病毒病俗稱煙草花葉病,是目前煙草產(chǎn)區(qū)分布最廣、發(fā)生最為普遍的一類病害。1989~1991年進(jìn)行的全國(guó)煙草侵染性病害調(diào)查表明,引起煙草病毒病的病毒共有17種[1]。據(jù)李錫宏等[2]調(diào)查,在湖北煙區(qū)發(fā)生的花葉病毒病主要是煙草普通花葉?。═MV)、黃瓜花葉?。–MV)和馬鈴薯Y病毒?。≒VY),馬里蘭煙以CMV和PVY感染為主。近幾年來,五峰馬里蘭煙草花葉病毒病連年發(fā)生,且呈逐年加重趨勢(shì),已成為危害煙草的一種主要病害,嚴(yán)重影響了五峰煙葉生產(chǎn)。為了進(jìn)一步摸清五峰馬里蘭煙草花葉病毒病的發(fā)生情況,更有效地開展防治,進(jìn)行了煙草花葉病毒病調(diào)查與病毒檢測(cè)。
1 材料與方法
1.1 田間調(diào)查與取樣
在湖北省五峰縣王家坪村馬里蘭煙葉示范基地田間進(jìn)行調(diào)查與取樣,于5~8月采取系統(tǒng)調(diào)查與隨機(jī)調(diào)查相結(jié)合,調(diào)查煙草花葉病毒病發(fā)病率,觀察記載不同癥狀的發(fā)生情況。
在發(fā)病煙株上選取10份分別表現(xiàn)為脈明、斑駁、花葉、黃化、皺縮、卷曲等典型癥狀的新鮮煙草葉片,用保鮮膜包裹帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
1.2 引物
4種引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成,詳情見表1。
1.3 RNA提取
采樣柱式分離方法提取RNA,步驟為:取待檢材料嫩葉0.1 g,加液氮研磨成粉狀,快速轉(zhuǎn)入1.5 mL離心管中,加入800 μL SDS提取緩沖液,劇烈搖晃至混勻,65 ℃水浴5 min后離心,加入800 μL Binding Buffer混勻并加入400 μL無水乙醇,將混勻后的溶液加入吸附柱中。分別加入700 μL Wash Buffer和700 μL 80%乙醇洗滌(2次),風(fēng)干后,溶于50 μL無菌水,-20 ℃保存。
1.4 RT-PCR擴(kuò)增
以提取的總RNA為模板,合成cDNA第一鏈,反應(yīng)體系為20 μL,含5×反轉(zhuǎn)錄緩沖液4 μL、dNTPs (5 μmol/μL)1 μL、RNA酶抑制劑(RNasin,40 U/μL) 0.5 μL、M-MLV (200 U/μL) 0.5 μL、隨機(jī)引物(100 pmol/μL)1 μL、RNA模板3 μL和DEPC處理水10 μL。PCR反應(yīng)總體系為25 μL,含10×PCR溶液2.5 μL、dNTPs(2.5 mmol/L) 0.5 μL、Taq DNA聚合酶(5 U/μL)[寶生物工程(大連)有限公司]0.2 μL、正向和反向引物各0.5 μL(10 μmol/L)、總核酸1 μL和滅菌的去離子水。擴(kuò)增條件為:94 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性30 s,52 ℃退火30 s,72 ℃延伸45 s,35個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物在1.2%瓊脂糖凝膠上電泳后在EB中染色10 min,將其置于凝膠成像系統(tǒng)上觀察并記錄結(jié)果。
1.5 擴(kuò)增產(chǎn)物克隆及測(cè)序
RT-PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.2%瓊脂糖凝膠電泳后,在紫外燈下切取含目標(biāo)產(chǎn)物的凝膠,按瓊脂糖凝膠DNA純化回收試劑盒(V3.0,北京道普生物科技有限公司)說明回收目標(biāo)DNA,與載體pMD18-T連接,轉(zhuǎn)化大腸桿菌(Escherichia coli)DH5α菌株感受態(tài)細(xì)胞,涂布在含50 mg/L氨芐青霉素(Ampicillin,Amp)的LB固體培養(yǎng)基上,于37 ℃培養(yǎng)過夜。待菌落長(zhǎng)出后隨機(jī)挑取一定數(shù)量的白色單菌落,在含50 mg/L Amp的LB液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng),PCR鑒定為陽性克隆后,將菌液送南京金斯瑞生物科技有限公司進(jìn)行測(cè)序。
2 結(jié)果與分析
2.1 田間煙草花葉病毒病調(diào)查結(jié)果
根據(jù)2012-2013年在五峰馬里蘭煙區(qū)的田間系統(tǒng)調(diào)查,煙草花葉病毒病一般始發(fā)于5月中下旬至6月上旬,7月上中旬達(dá)到發(fā)病高峰期。一般發(fā)病率為30%~40%,重病田發(fā)病率可達(dá)70%~80%。癥狀表現(xiàn)為脈明、退綠、斑駁、花葉、黃化、皺縮、卷曲等多樣化典型病毒癥狀,說明田間癥狀具有復(fù)雜性,并存在大量復(fù)合感染。在感染病毒的植株中下部成熟煙草葉片上癥狀不明顯,出現(xiàn)隱癥現(xiàn)象,僅在頂端嫩葉上呈現(xiàn)典型病毒病癥狀。
2.2 煙草花葉病毒病類型檢測(cè)
利用RT-PCR技術(shù)對(duì)10份新鮮煙葉病害標(biāo)本進(jìn)行TMV、CMV和PVY的感染情況檢測(cè)(表2)。各選取一個(gè)病毒分離物的擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行克隆和測(cè)序,序列分析結(jié)果顯示,各病毒擴(kuò)增片段與GenBank登錄的相應(yīng)病毒的核苷酸序列相似性達(dá)97%以上,確認(rèn)檢測(cè)結(jié)果正確。
2.2.1 黃瓜花葉病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物CMV-3F/3R、CMV1/2對(duì)CMV進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到5份為陽性(圖1),檢出率為50%。
2.2.2 煙草花葉病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物TMV mpf/3nr對(duì)TMV進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到10份為陽性(圖2),檢出率為100%。
2.2.3 馬鈴薯Y病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物PVY P5/P3對(duì)PVY進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到4份為陽性(圖3),檢出率為40%。
3 討論
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,在五峰馬里蘭煙區(qū)發(fā)生的煙草花葉病常表現(xiàn)為TMV、CMV與PVY的復(fù)合感染,復(fù)合感染率為50%。既有TMV+CMV感染,也有TMV+PVY感染,還可以是TMV+CMV+PVY復(fù)合感染。與張友臣等[7]對(duì)十堰市煙草病毒病的調(diào)查“單獨(dú)侵染占41.89%,復(fù)合侵染占58.11%”的結(jié)論基本一致。從五峰馬里蘭煙區(qū)引起花葉病的病毒來看,主要以TMV侵染為主,檢出率為100%;其次是CMV侵染,檢出率為50%;然后是PVY侵染,檢出率為40%。與李錫宏等[2]認(rèn)為湖北馬里蘭煙區(qū)煙草花葉病以CMV、PVY感染為主的結(jié)論不同。
由于TMV抗逆性強(qiáng),能在土壤和糞肥中長(zhǎng)時(shí)間存活,存在于土壤或肥料中的帶毒煙葉殘?bào)w往往是其主要初侵染源,田間主要通過接觸摩擦傳染,整枝打頂、中耕除草等農(nóng)事操作造成的微傷也能引起反復(fù)再侵染,使病害擴(kuò)大蔓延。而CMV、PVY的初侵染源主要是來自感病的黃瓜、番茄、白菜等栽培或野生寄主植物,在田間通過蚜蟲傳播,引起病害蔓延。目前在五峰煙區(qū)推廣栽培的五峰1號(hào)是由馬里蘭煙609(Md609)選育而來,對(duì)TMV、CMV和PVY不具抗性,表現(xiàn)感病[8]。因此,培育無毒煙苗和有效防治蚜蟲成為病毒病主要防治措施。使用抗病毒病制劑GHA-Virizol、抗性激活劑R12,可以鈍化病毒活性、抑制病毒在植物體內(nèi)增殖,具有一定的防治效果[9]。
參考文獻(xiàn):
[1] 李懷方,劉鳳權(quán),郭小密,等.園藝植物病理學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2001.
[2] 李錫宏,黎妍妍,許汝冰.湖北省煙草主要病害發(fā)生規(guī)律及原因淺析[J].湖北植保,2010(5):15-16.
[3] 徐平東,周仲駒,林奇英,等.黃瓜花葉病毒亞組Ⅰ和Ⅱ分離物外殼蛋白基因的序列分析與比較[J].病毒學(xué)報(bào),1999(2):164-170.
[4] 劉文洪,洪 健,陳集雙,等.侵染東方百合的黃瓜花葉病毒兩個(gè)分離物CP基因克隆和進(jìn)化分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2004(4):442-445.
[5] 黃金光,鄧叢良,李懷方,等.煙草花葉病毒丁香分離物的分離與鑒定[J].植物病理學(xué)報(bào),2004,34(3):215-220.
[6] 吳興泉,陳士華,陳 濤,等.河南省馬鈴薯Y病毒的分子檢測(cè)與鑒定[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(10):64-66.
[7] 張友臣,李錫宏,雎 韡,等.十堰市煙草病毒病的調(diào)查及防治策略[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(2):327-330.
[8] 錢祖坤,文光紅,趙傳良,等.馬里蘭煙新品種五峰1號(hào)的選育及特征特性[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(24):11972-11973.
[9] 周建國(guó),肖啟明,劉雙清,等,煙草花葉病毒病發(fā)生及防治研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(1):121-122.
(責(zé)任編輯 陳 焰)
2.2 煙草花葉病毒病類型檢測(cè)
利用RT-PCR技術(shù)對(duì)10份新鮮煙葉病害標(biāo)本進(jìn)行TMV、CMV和PVY的感染情況檢測(cè)(表2)。各選取一個(gè)病毒分離物的擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行克隆和測(cè)序,序列分析結(jié)果顯示,各病毒擴(kuò)增片段與GenBank登錄的相應(yīng)病毒的核苷酸序列相似性達(dá)97%以上,確認(rèn)檢測(cè)結(jié)果正確。
2.2.1 黃瓜花葉病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物CMV-3F/3R、CMV1/2對(duì)CMV進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到5份為陽性(圖1),檢出率為50%。
2.2.2 煙草花葉病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物TMV mpf/3nr對(duì)TMV進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到10份為陽性(圖2),檢出率為100%。
2.2.3 馬鈴薯Y病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物PVY P5/P3對(duì)PVY進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到4份為陽性(圖3),檢出率為40%。
3 討論
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,在五峰馬里蘭煙區(qū)發(fā)生的煙草花葉病常表現(xiàn)為TMV、CMV與PVY的復(fù)合感染,復(fù)合感染率為50%。既有TMV+CMV感染,也有TMV+PVY感染,還可以是TMV+CMV+PVY復(fù)合感染。與張友臣等[7]對(duì)十堰市煙草病毒病的調(diào)查“單獨(dú)侵染占41.89%,復(fù)合侵染占58.11%”的結(jié)論基本一致。從五峰馬里蘭煙區(qū)引起花葉病的病毒來看,主要以TMV侵染為主,檢出率為100%;其次是CMV侵染,檢出率為50%;然后是PVY侵染,檢出率為40%。與李錫宏等[2]認(rèn)為湖北馬里蘭煙區(qū)煙草花葉病以CMV、PVY感染為主的結(jié)論不同。
由于TMV抗逆性強(qiáng),能在土壤和糞肥中長(zhǎng)時(shí)間存活,存在于土壤或肥料中的帶毒煙葉殘?bào)w往往是其主要初侵染源,田間主要通過接觸摩擦傳染,整枝打頂、中耕除草等農(nóng)事操作造成的微傷也能引起反復(fù)再侵染,使病害擴(kuò)大蔓延。而CMV、PVY的初侵染源主要是來自感病的黃瓜、番茄、白菜等栽培或野生寄主植物,在田間通過蚜蟲傳播,引起病害蔓延。目前在五峰煙區(qū)推廣栽培的五峰1號(hào)是由馬里蘭煙609(Md609)選育而來,對(duì)TMV、CMV和PVY不具抗性,表現(xiàn)感病[8]。因此,培育無毒煙苗和有效防治蚜蟲成為病毒病主要防治措施。使用抗病毒病制劑GHA-Virizol、抗性激活劑R12,可以鈍化病毒活性、抑制病毒在植物體內(nèi)增殖,具有一定的防治效果[9]。
參考文獻(xiàn):
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[4] 劉文洪,洪 健,陳集雙,等.侵染東方百合的黃瓜花葉病毒兩個(gè)分離物CP基因克隆和進(jìn)化分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2004(4):442-445.
[5] 黃金光,鄧叢良,李懷方,等.煙草花葉病毒丁香分離物的分離與鑒定[J].植物病理學(xué)報(bào),2004,34(3):215-220.
[6] 吳興泉,陳士華,陳 濤,等.河南省馬鈴薯Y病毒的分子檢測(cè)與鑒定[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(10):64-66.
[7] 張友臣,李錫宏,雎 韡,等.十堰市煙草病毒病的調(diào)查及防治策略[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(2):327-330.
[8] 錢祖坤,文光紅,趙傳良,等.馬里蘭煙新品種五峰1號(hào)的選育及特征特性[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(24):11972-11973.
[9] 周建國(guó),肖啟明,劉雙清,等,煙草花葉病毒病發(fā)生及防治研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(1):121-122.
(責(zé)任編輯 陳 焰)
2.2 煙草花葉病毒病類型檢測(cè)
利用RT-PCR技術(shù)對(duì)10份新鮮煙葉病害標(biāo)本進(jìn)行TMV、CMV和PVY的感染情況檢測(cè)(表2)。各選取一個(gè)病毒分離物的擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行克隆和測(cè)序,序列分析結(jié)果顯示,各病毒擴(kuò)增片段與GenBank登錄的相應(yīng)病毒的核苷酸序列相似性達(dá)97%以上,確認(rèn)檢測(cè)結(jié)果正確。
2.2.1 黃瓜花葉病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物CMV-3F/3R、CMV1/2對(duì)CMV進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到5份為陽性(圖1),檢出率為50%。
2.2.2 煙草花葉病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物TMV mpf/3nr對(duì)TMV進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到10份為陽性(圖2),檢出率為100%。
2.2.3 馬鈴薯Y病毒RT-PCR檢測(cè)結(jié)果 采用引物PVY P5/P3對(duì)PVY進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增檢測(cè),從10份煙草樣品中檢測(cè)到4份為陽性(圖3),檢出率為40%。
3 討論
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,在五峰馬里蘭煙區(qū)發(fā)生的煙草花葉病常表現(xiàn)為TMV、CMV與PVY的復(fù)合感染,復(fù)合感染率為50%。既有TMV+CMV感染,也有TMV+PVY感染,還可以是TMV+CMV+PVY復(fù)合感染。與張友臣等[7]對(duì)十堰市煙草病毒病的調(diào)查“單獨(dú)侵染占41.89%,復(fù)合侵染占58.11%”的結(jié)論基本一致。從五峰馬里蘭煙區(qū)引起花葉病的病毒來看,主要以TMV侵染為主,檢出率為100%;其次是CMV侵染,檢出率為50%;然后是PVY侵染,檢出率為40%。與李錫宏等[2]認(rèn)為湖北馬里蘭煙區(qū)煙草花葉病以CMV、PVY感染為主的結(jié)論不同。
由于TMV抗逆性強(qiáng),能在土壤和糞肥中長(zhǎng)時(shí)間存活,存在于土壤或肥料中的帶毒煙葉殘?bào)w往往是其主要初侵染源,田間主要通過接觸摩擦傳染,整枝打頂、中耕除草等農(nóng)事操作造成的微傷也能引起反復(fù)再侵染,使病害擴(kuò)大蔓延。而CMV、PVY的初侵染源主要是來自感病的黃瓜、番茄、白菜等栽培或野生寄主植物,在田間通過蚜蟲傳播,引起病害蔓延。目前在五峰煙區(qū)推廣栽培的五峰1號(hào)是由馬里蘭煙609(Md609)選育而來,對(duì)TMV、CMV和PVY不具抗性,表現(xiàn)感病[8]。因此,培育無毒煙苗和有效防治蚜蟲成為病毒病主要防治措施。使用抗病毒病制劑GHA-Virizol、抗性激活劑R12,可以鈍化病毒活性、抑制病毒在植物體內(nèi)增殖,具有一定的防治效果[9]。
參考文獻(xiàn):
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[3] 徐平東,周仲駒,林奇英,等.黃瓜花葉病毒亞組Ⅰ和Ⅱ分離物外殼蛋白基因的序列分析與比較[J].病毒學(xué)報(bào),1999(2):164-170.
[4] 劉文洪,洪 健,陳集雙,等.侵染東方百合的黃瓜花葉病毒兩個(gè)分離物CP基因克隆和進(jìn)化分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2004(4):442-445.
[5] 黃金光,鄧叢良,李懷方,等.煙草花葉病毒丁香分離物的分離與鑒定[J].植物病理學(xué)報(bào),2004,34(3):215-220.
[6] 吳興泉,陳士華,陳 濤,等.河南省馬鈴薯Y病毒的分子檢測(cè)與鑒定[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(10):64-66.
[7] 張友臣,李錫宏,雎 韡,等.十堰市煙草病毒病的調(diào)查及防治策略[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(2):327-330.
[8] 錢祖坤,文光紅,趙傳良,等.馬里蘭煙新品種五峰1號(hào)的選育及特征特性[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(24):11972-11973.
[9] 周建國(guó),肖啟明,劉雙清,等,煙草花葉病毒病發(fā)生及防治研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(1):121-122.
(責(zé)任編輯 陳 焰)