龙山卷丹百合无症病毒的检测

时间:2022-10-14 05:53:32

龙山卷丹百合无症病毒的检测

摘 要:以龙山卷丹百合的病叶作为试材,采用DAS-ELISAS检测法对样品进行百合无症病毒的检测,检出率为58.3%;提取总RNA为模板,通过RT-PCR扩增其外壳蛋白基因,大小为287 bp,和预期条带大小一致。经Blast比对发现,该基因片段与Genbank上发表的LSV CP基因序列同源性达92%以上。

关键词:卷丹百合;RT-PCR;DAS-ELISA;百合无症病毒

中图分类号:S682.2 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.006

卷丹百合是湖南省一种具有浓郁地方特色的农产品,不仅具备食用和药用双重价值,还有较强的观赏价值,主要分布于湘西州龙山县、邵阳市隆回县和永州市东安县,其中以龙山县栽培历史最为久远,在省内外享有很高的知名度,食用百合生产已经成为当地农户致富的特色创收项目之一。但长期以来,由于百合种球生产主要靠扦插和分球等无性繁殖方式进行,病毒感染严重,导致产量和质量下降,产区出现百合植株的黄化、皱缩和畸形等衰退现象,给食用百合产业带来巨大的经济损失,严重影响农户的生产积极性。

到目前为止,已相继报道对百合具有侵染性的病毒达10种以上,其中危害较为严重的有3种:百合无症病毒(LSV)、黄瓜花叶病毒、郁金香碎锦病毒 [1-4]。百合无症病毒属于线性病毒科、香石竹潜隐病毒属,是分布范围最广、危害最大的病毒之一[5],主要通过汁液传播,也可以通过叶片接触或昆虫媒介的方式传播。由于单独侵染百合时常使寄主表现为隐症,故称为百合无症病毒;与其它病毒复合侵染时,会出现脉明、畸形、坏死斑等症状[6-9]。 近年来,国内外对侵染百合的LSV有较多的研究报道[10-13],但关于湖南龙山卷丹百合感染LSV的报道尚少。本研究通过对湖南龙山卷丹百合实地调查,采回病样,采用血清学和RT-PCR法对卷丹百合感染LSV的情况进行检测和鉴定,旨在为湖南龙山卷丹百合病毒检测、病毒病的防治和无毒苗的培育提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 DAS-ELISA检测法

1.1.1 材 料

卷丹百合样品于2012年7月采自湖南省湘西州龙山县百合产区,田间感病株呈现出叶脉黄化,部分叶片卷曲,植株矮缩束顶的不正常生长现象。

阳性对照(含LSV病毒样品)和阴性对照(不含LSV病毒样品)均购自上海卡奴生物科技有限公司的LSV DAS-ELISA检测试剂盒。

1.1.2 方 法 称取0.5 g新鲜百合病叶置于研钵中,加入液氮充分研磨,并转移到装有200 μL裂解液的1.5 mL离心管中,匀浆;4 ℃,15 000 g,离心5 min,弃沉淀,-20 ℃保存上清。病毒检测方法参照试剂盒操作步骤进行。

1.1.3 判断标准 酶标仪在450 nm处读取吸收值(OD值)。结果判断标准为:临界值(CO)=阴性对照均值+0.15,样品OD值临界值,为百合无症病毒(LSV)阳性。

1.2 RT-PCR检测法

1.2.1 材料及主要试剂 以DAS-ELISA方法检测呈现阳性的百合病叶为试材,进一步进行百合无症病毒的分子检测。

cDNA第一链合成试剂盒购自北京天根生物科技有限公司;植物类病毒RNA核酸提取试剂盒购自武汉哇哇噻纳技术开发有限公司;RT-PCR反应所采用的试剂High dNTPs、10×PCR Buffer、Taq DNA多聚酶则购于上海生工生物工程有限公司;DNA凝胶纯化回收试剂盒购自Vigene Biotech公司。

1.2.2 引物设计与合成 根据NCBI已发表的LSV病毒的CP基因序列,设计特异性引物: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 总RNA的提取 称取0.5 g新鲜的百合病叶,放置于已灭菌的研钵中,加入液氮迅速研成粉末,转移到加有200 μL裂解液的1.5 mL去RNA酶的离心管中,匀浆,室温静置5 min;4 ℃,15 000 g,离心15 min,取上清液。

另取1.5 mL离心管,依次加入150 μLBinding buffer,50 μL上清,20 μL纳米磁珠(MNP),混匀;70 ℃恒温,预热10 min,每2~3 min混匀一次;短时高速离心,去上清;加入200 μLwashing buffer I,充分混匀,去上清;加入200 μL washing buffer II,充分混匀,去上清;加入200 μL washing buffer III,充分混匀,去上清;最后加入50 μL Elution buffer,静置3 min,-80 ℃冰箱保存上清。然后加DNA消化酶去除DNA的干扰,通过1%琼脂凝胶和溴化乙锭(EB)染色后,进行电泳检测[15]。

1.2.4 cDNA 第一链的合成 提取卷丹百合病叶的RNA,按照天根公司cDNA第一链合成试剂盒说明书操作步骤合成cDNA。在20 μL反应体系中:① 5×gDNA Buffer 2 μL,Total RNA 6 μL,ddH2O 2 μL,混匀,42 ℃孵育3 min;②向①混合液中加入10×Fast RT Buffer 2 μL,RT Enzyme Mix 1μL,FQ-RT Primer Mix2 μL,ddH2O 5 μL,42 ℃孵育15 min,95 ℃孵育3 min,4 ℃保存。

1.2.5 PCR扩增 在50 μLRT-PCR反应体系中: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扩增条件:94 ℃预变性5 min,94 ℃变性45 s,59 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,35个循环,再72 ℃延伸6 min,4 ℃结束反应。反应结束后,取4 μL PCR产物用含有溴化乙锭的1%琼脂糖凝胶电泳25 min,用Gene Snap凝胶成像仪照相并分析。

另取30 μL纯化PCR产物进行测序(南京金斯瑞生物科技有限公司进行),测得的核苷酸序列运用BLAST程序与GenBank数据库中收录的LSV序列进行同源性分析。

2 结果与分析

2.1 DAS-ELISA检测结果

根据显色反应得知(图1),在12个样品中有7个样品显色为阳性,5个样品为阴性。对酶标仪读取的数据进行分析(表1),7个样品的OD值大于临界值,5个样品OD值小于临界值,检出率为58.3%,这与显色反应的结果一致,初步确定龙山卷丹百合受到LSV的侵染。

2.2 RNA提取

取5 μL的总RNA在1%的琼脂糖凝胶上进行电泳,由图2可见,提取的总RNA有3条较清晰的条带,且均无明显的拖尾现象,其中28S和18S条带亮度较高,5S条带亮度较弱,说明总RNA完整性较好。从紫外分光光度计检测得知,OD260/OD280的比值接近1.8,说明总RNA无多糖、多酚和蛋白的污染,质量高。

2.3 RT-PCR测序结果及序列分析

以cDNA为模板,采用特异性引物进行PCR扩增,将纯化的 PCR产物经过1%琼脂糖凝胶电泳,由图3可知,该目的条带约为300 bp,与预期片段大小一致。

测序结果表明,LSV扩增产物共有287个核苷酸。通过BLAST对所获得的LSV扩增序列与Genbank上已登录的中国浙江和北京两地区分离物(登录号分别为AY620983、EF158109)核苷酸序列进行比对,同源性高达99%;与印度分离物(AJ831416)和韩国分离物(JX962776)的同源性大于92%。以上分析结果证实,龙山卷丹百合LSV扩增产物与其它分离物的同源性较高,从而进一步表明DAS-ELISA检测呈阳性的百合样品感染了百合无症病毒。

3 结论与讨论

卷丹百合是湖南龙山县传统中药材及食用佳品,是龙山特色农业的重要组成部分,在龙山县已有50多年的栽培历史,目前已形成“种植区域化,生产规模化,加工规范化,销售市场化”的产业化格局。长期以来的无性繁殖和重土连作,种球携带大量病毒,导致种球自然退化或异化,引起品质下降、产量降低等种性退化的现象,这给卷丹百合产业带来了巨大的经济损失。本研究通过田间观察、DAS-ELISA和RT-PCR检测技术对龙山县田间百合感染LSV的情况展开调查和检测,确定产区的卷丹百合已被百合无症病毒感染。这为今后的产区百合病毒病防治和无病毒苗培育奠定了基础。

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