摘 要:以龍山卷丹百合的病葉作為試材,采用DAS-ELISAS檢測(cè)法對(duì)樣品進(jìn)行百合無(wú)癥病毒的檢測(cè),檢出率為58.3%;提取總RNA為模板,通過(guò)RT-PCR擴(kuò)增其外殼蛋白基因,大小為287 bp,和預(yù)期條帶大小一致。經(jīng)Blast比對(duì)發(fā)現(xiàn),該基因片段與Genbank上發(fā)表的LSV CP基因序列同源性達(dá)92%以上。
關(guān)鍵詞:卷丹百合;RT-PCR;DAS-ELISA;百合無(wú)癥病毒
中圖分類(lèi)號(hào):S682.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.006
卷丹百合是湖南省一種具有濃郁地方特色的農(nóng)產(chǎn)品,不僅具備食用和藥用雙重價(jià)值,還有較強(qiáng)的觀賞價(jià)值,主要分布于湘西州龍山縣、邵陽(yáng)市隆回縣和永州市東安縣,其中以龍山縣栽培歷史最為久遠(yuǎn),在省內(nèi)外享有很高的知名度,食用百合生產(chǎn)已經(jīng)成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)致富的特色創(chuàng)收項(xiàng)目之一。但長(zhǎng)期以來(lái),由于百合種球生產(chǎn)主要靠扦插和分球等無(wú)性繁殖方式進(jìn)行,病毒感染嚴(yán)重,導(dǎo)致產(chǎn)量和質(zhì)量下降,產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)百合植株的黃化、皺縮和畸形等衰退現(xiàn)象,給食用百合產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重影響農(nóng)戶(hù)的生產(chǎn)積極性。
到目前為止,已相繼報(bào)道對(duì)百合具有侵染性的病毒達(dá)10種以上,其中危害較為嚴(yán)重的有3種:百合無(wú)癥病毒(LSV)、黃瓜花葉病毒、郁金香碎錦病毒 [1-4]。百合無(wú)癥病毒屬于線性病毒科、香石竹潛隱病毒屬,是分布范圍最廣、危害最大的病毒之一[5],主要通過(guò)汁液傳播,也可以通過(guò)葉片接觸或昆蟲(chóng)媒介的方式傳播。由于單獨(dú)侵染百合時(shí)常使寄主表現(xiàn)為隱癥,故稱(chēng)為百合無(wú)癥病毒;與其它病毒復(fù)合侵染時(shí),會(huì)出現(xiàn)脈明、畸形、壞死斑等癥狀[6-9]。 近年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)侵染百合的LSV有較多的研究報(bào)道[10-13],但關(guān)于湖南龍山卷丹百合感染LSV的報(bào)道尚少。本研究通過(guò)對(duì)湖南龍山卷丹百合實(shí)地調(diào)查,采回病樣,采用血清學(xué)和RT-PCR法對(duì)卷丹百合感染LSV的情況進(jìn)行檢測(cè)和鑒定,旨在為湖南龍山卷丹百合病毒檢測(cè)、病毒病的防治和無(wú)毒苗的培育提供技術(shù)支撐。
1 材料和方法
1.1 DAS-ELISA檢測(cè)法
1.1.1 材 料
卷丹百合樣品于2012年7月采自湖南省湘西州龍山縣百合產(chǎn)區(qū),田間感病株呈現(xiàn)出葉脈黃化,部分葉片卷曲,植株矮縮束頂?shù)牟徽IL(zhǎng)現(xiàn)象。
陽(yáng)性對(duì)照(含LSV病毒樣品)和陰性對(duì)照(不含LSV病毒樣品)均購(gòu)自上??ㄅ锟萍加邢薰镜腖SV DAS-ELISA檢測(cè)試劑盒。
1.1.2 方 法 稱(chēng)取0.5 g新鮮百合病葉置于研缽中,加入液氮充分研磨,并轉(zhuǎn)移到裝有200 μL裂解液的1.5 mL離心管中,勻漿;4 ℃,15 000 g,離心5 min,棄沉淀,-20 ℃保存上清。病毒檢測(cè)方法參照試劑盒操作步驟進(jìn)行。
1.1.3 判斷標(biāo)準(zhǔn) 酶標(biāo)儀在450 nm處讀取吸收值(OD值)。結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)為:臨界值(CO)=陰性對(duì)照均值+0.15,樣品OD值<臨界值,為百合無(wú)癥病毒(LSV)陰性;樣品OD值>臨界值,為百合無(wú)癥病毒(LSV)陽(yáng)性。
1.2 RT-PCR檢測(cè)法
1.2.1 材料及主要試劑 以DAS-ELISA方法檢測(cè)呈現(xiàn)陽(yáng)性的百合病葉為試材,進(jìn)一步進(jìn)行百合無(wú)癥病毒的分子檢測(cè)。
cDNA第一鏈合成試劑盒購(gòu)自北京天根生物科技有限公司;植物類(lèi)病毒RNA核酸提取試劑盒購(gòu)自武漢哇哇噻納技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司;RT-PCR反應(yīng)所采用的試劑High dNTPs、10×PCR Buffer、Taq DNA多聚酶則購(gòu)于上海生工生物工程有限公司;DNA凝膠純化回收試劑盒購(gòu)自Vigene Biotech公司。
1.2.2 引物設(shè)計(jì)與合成 根據(jù)NCBI已發(fā)表的LSV病毒的CP基因序列,設(shè)計(jì)特異性引物:上游引物p1: 5'-ACGCTGGACTGCGGA-3',下游引物p2:3'-AAGCCAAAGGTCCGAGGG-5',引物由上海生工生物工程有限公司合成。
1.2.3 總RNA的提取 稱(chēng)取0.5 g新鮮的百合病葉,放置于已滅菌的研缽中,加入液氮迅速研成粉末,轉(zhuǎn)移到加有200 μL裂解液的1.5 mL去RNA酶的離心管中,勻漿,室溫靜置5 min;4 ℃,15 000 g,離心15 min,取上清液。
另取1.5 mL離心管,依次加入150 μLBinding buffer,50 μL上清,20 μL納米磁珠(MNP),混勻;70 ℃恒溫,預(yù)熱10 min,每2~3 min混勻一次;短時(shí)高速離心,去上清;加入200 μLwashing buffer I,充分混勻,去上清;加入200 μL washing buffer II,充分混勻,去上清;加入200 μL washing buffer III,充分混勻,去上清;最后加入50 μL Elution buffer,靜置3 min,-80 ℃冰箱保存上清。然后加DNA消化酶去除DNA的干擾,通過(guò)1%瓊脂凝膠和溴化乙錠(EB)染色后,進(jìn)行電泳檢測(cè)[15]。
1.2.4 cDNA 第一鏈的合成 提取卷丹百合病葉的RNA,按照天根公司cDNA第一鏈合成試劑盒說(shuō)明書(shū)操作步驟合成cDNA。在20 μL反應(yīng)體系中:① 5×gDNA Buffer 2 μL,Total RNA 6 μL,ddH2O 2 μL,混勻,42 ℃孵育3 min;②向①混合液中加入10×Fast RT Buffer 2 μL,RT Enzyme Mix 1μL,F(xiàn)Q-RT Primer Mix2 μL,ddH2O 5 μL,42 ℃孵育15 min,95 ℃孵育3 min,4 ℃保存。
1.2.5 PCR擴(kuò)增 在50 μLRT-PCR反應(yīng)體系中:cDNA 4 μL,上游引物、下游引物各1 μL,Taq酶0.6 μL,dNTPs 6 μL,10×PCR buffer 5 μL,ddH2O 32.4 μL;PCR擴(kuò)增條件:94 ℃預(yù)變性5 min,94 ℃變性45 s,59 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,35個(gè)循環(huán),再72 ℃延伸6 min,4 ℃結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,取4 μL PCR產(chǎn)物用含有溴化乙錠的1%瓊脂糖凝膠電泳25 min,用Gene Snap凝膠成像儀照相并分析。
另取30 μL純化PCR產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序(南京金斯瑞生物科技有限公司進(jìn)行),測(cè)得的核苷酸序列運(yùn)用BLAST程序與GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的LSV序列進(jìn)行同源性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 DAS-ELISA檢測(cè)結(jié)果
根據(jù)顯色反應(yīng)得知(圖1),在12個(gè)樣品中有7個(gè)樣品顯色為陽(yáng)性,5個(gè)樣品為陰性。對(duì)酶標(biāo)儀讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(表1),7個(gè)樣品的OD值大于臨界值,5個(gè)樣品OD值小于臨界值,檢出率為58.3%,這與顯色反應(yīng)的結(jié)果一致,初步確定龍山卷丹百合受到LSV的侵染。
2.2 RNA提取
取5 μL的總RNA在1%的瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,由圖2可見(jiàn),提取的總RNA有3條較清晰的條帶,且均無(wú)明顯的拖尾現(xiàn)象,其中28S和18S條帶亮度較高,5S條帶亮度較弱,說(shuō)明總RNA完整性較好。從紫外分光光度計(jì)檢測(cè)得知,OD260/OD280的比值接近1.8,說(shuō)明總RNA無(wú)多糖、多酚和蛋白的污染,質(zhì)量高。
2.3 RT-PCR測(cè)序結(jié)果及序列分析
以cDNA為模板,采用特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,將純化的 PCR產(chǎn)物經(jīng)過(guò)1%瓊脂糖凝膠電泳,由圖3可知,該目的條帶約為300 bp,與預(yù)期片段大小一致。
測(cè)序結(jié)果表明,LSV擴(kuò)增產(chǎn)物共有287個(gè)核苷酸。通過(guò)BLAST對(duì)所獲得的LSV擴(kuò)增序列與Genbank上已登錄的中國(guó)浙江和北京兩地區(qū)分離物(登錄號(hào)分別為AY620983、EF158109)核苷酸序列進(jìn)行比對(duì),同源性高達(dá)99%;與印度分離物(AJ831416)和韓國(guó)分離物(JX962776)的同源性大于92%。以上分析結(jié)果證實(shí),龍山卷丹百合LSV擴(kuò)增產(chǎn)物與其它分離物的同源性較高,從而進(jìn)一步表明DAS-ELISA檢測(cè)呈陽(yáng)性的百合樣品感染了百合無(wú)癥病毒。
3 結(jié)論與討論
卷丹百合是湖南龍山縣傳統(tǒng)中藥材及食用佳品,是龍山特色農(nóng)業(yè)的重要組成部分,在龍山縣已有50多年的栽培歷史,目前已形成“種植區(qū)域化,生產(chǎn)規(guī)?;?,加工規(guī)范化,銷(xiāo)售市場(chǎng)化”的產(chǎn)業(yè)化格局。長(zhǎng)期以來(lái)的無(wú)性繁殖和重土連作,種球攜帶大量病毒,導(dǎo)致種球自然退化或異化,引起品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低等種性退化的現(xiàn)象,這給卷丹百合產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本研究通過(guò)田間觀察、DAS-ELISA和RT-PCR檢測(cè)技術(shù)對(duì)龍山縣田間百合感染LSV的情況展開(kāi)調(diào)查和檢測(cè),確定產(chǎn)區(qū)的卷丹百合已被百合無(wú)癥病毒感染。這為今后的產(chǎn)區(qū)百合病毒病防治和無(wú)病毒苗培育奠定了基礎(chǔ)。
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