难培养菌的多条带PCR产物产生原因分析

【目的】分析严重威胁柑橘产业发展的毁灭性病害——柑橘黄龙病的强致病性病原亚洲种“Candidatus Liberibacter asiaticus”的种群多样性研究中出现多条带PCR产物的原因,为难培养菌的分子生物学研究提供参考。【方法】通过使用PCR、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和测序相结合分析“Ca. L. asiaticus”基因组上2个短串联重复(Short tandem repeats,STR)基因的PCR产物。【结果】单个菌株可扩增获得多个PCR条带且其扩增产物多态性受寄主品种影响;这2个STR基因的PCR产物在菌株间呈明显的多态性;扩增所获得的序列可来自“Ca. L. asiaticus”本身,也可来自其寄主或内生菌。【结论】难培养菌的STR基因PCR产物多态性产生的主要原因是该基因内部的串联重复序列数目存在差异,但目的菌及外源物种(寄主或内生菌等)基因组的非特异性扩增也是影响其多态性的因素。     

基于23S／5SrDNA序列的柑橘黄龙病病原菌亚洲种系统发育研究

根据柑橘黄龙病亚洲种23S/5S的DNA序列设计一对引物对不同地理来源的6个柑橘黄龙病样品DNA进行扩增,扩增片段大小均为1 654 bp包括一个假定细胞壁水解酶假基因(putative cell wall hydrolase pseudogene)和5S rRNA 基因.序列同源性分析结果表明;6个柑橘黄龙病病原菌样品与柑橘黄龙病病原菌亚洲种Sihui样品的同源性为99%,然而与土壤杆菌,布鲁氏菌,根瘤菌,中华根瘤菌,巴通体菌和中慢生根瘤菌的同源性只有89%～95%,说明在23S/5S rDNA序列上黄龙病病原菌亚洲种与α变形菌纲根瘤菌目的其他病原菌相差较大.对黄龙病病原菌亚洲种种内的23S/5S rDNA序列进行比较分析,结果发现黄龙病病原菌亚洲种种内之间putative cell wall hydrolase pseudogene和5S rRNA的基因序列非常保守,但不同地理来源的柑橘黄龙病样品碱基序列间确实存在差异,差异的大小与地理的远近无关.利用简约法对黄龙病病原菌亚洲种及α变形菌纲其它病原菌的23S/5S rDNA序列构建的系统发育树显示黄龙病病原菌亚洲种单独聚为一类,其他细菌聚为另一类,该结果与基于rplJ基因及16S rRNA基因的DNA序列构建的分子系统进化树结果一致.     

基于纳米孔测序技术的柑橘黄龙病检测方法建立

柑橘黄龙病(Huanglongbing)是柑橘生产上最具毁灭性的病害,及时快速地进行早期检测和诊断是防控黄龙病的关键措施之一.本文利用掌上纳米孔测序仪MinION对携带黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus的DNA样品进行测序,并利用Blast、GraphMap、minimap2以及两种bwa的比对方法将测序结果比对到黄龙病菌基因组上,比对结果均匀的比对到黄龙病菌基因组上,并未发现严重的偏倚现象,验证了其测序结果的可靠性.本技术可弥补因柑橘木虱Diaphorina citri(Kuwayama)虫体过小或损坏难以进行光学识别的不足,并可同时检测虫体是否携带有黄龙病菌,对有黄龙病发生风险但尚未有黄龙病实际发生的柑橘种植区提供实时实地的监控与预警.     

利用虫生真菌生物防治柑橘木虱的研究进展

柑橘木虱是柑橘黄龙病的重要传播虫媒。目前对柑橘黄龙病的防治尚缺有效的药剂和抗病品种,加强对柑橘木虱的防治,对控制柑橘黄龙病的蔓延具有重要意义。目前防治柑橘木虱多采用化学防治,杀虫剂的频繁使用造成了农药残留、环境污染、生物多样性被破坏和害虫产生抗药性等诸多问题,生物防治以其高效、低毒、低残留、不易产生抗药性等优点逐渐受到重视。昆虫病原真菌能侵入昆虫寄主体内,导致昆虫发病死亡,具有良好的病害流行潜力及生产应用便利性,利用昆虫病原真菌防治柑橘木虱具有广阔的发展空间。本文总结了用于柑橘木虱生物防治的虫生真菌种类,重点介绍了国内外利用球孢白僵菌、玫烟色棒束孢、淡紫紫孢菌、宛氏拟青霉、蜡蚧菌等虫生真菌在防治柑橘木虱中的应用,并对虫生真菌防治柑橘木虱的发展前景进行了展望,以期为柑橘黄龙病的防控提供借鉴。     

广东省橘园黄龙病发生与危害的影响因素研究

【目的】柑橘黄龙病是世界柑橘生产上的毁灭性病害。探明广东省橘园黄龙病发生与危害的影响因素,可为该病的科学防控提供依据。【方法】在广东省惠州、肇庆、云浮、江门、阳江、清远、韶关等柑橘产区,调查了不同柑橘品种、不同气候和地理条件、不同种植模式和不同管理水平果园的黄龙病发病率,并以常规PCR和实时荧光定量PCR对样品进行了分子检测。【结果】不同柑橘栽培品种发病率:红江橙为78.05%,马水橘为76.04%,砂糖橘为73.20%,贡柑为69.30%,年橘为63.00%,沙田柚为58.68%,柠檬为56.96%;砧木品种发病率:酸橘为15.30%,枳壳为6.57%,柠檬为4.43%;低纬、高温、多台风地区果园的黄龙病发病率较高;山地果园的黄龙病发病率低于平地果园;连片种植果园的黄龙病发病率高于零散种植果园;管理不善的果园中黄龙病发病率高于管理较好的果园。【结论】除了自然因素(低纬、高温、多台风、平原地形)外,聚集种植和管理不善等因素也有利于黄龙病的发生与流行。因此,有针对性地安排果园布局和加强果园管理可以减轻黄龙病的危害。     

茎尖嫁接脱除柑橘黄龙病病原及其检测方法比较

运用茎尖微芽嫁接技术脱除柑橘黄龙病病原,并采用PCR技术和直接荧光法对脱毒后的植株进行脱毒效率检测。结果表明,茎尖微芽嫁接成活率最高为75%;茎尖微芽嫁接技术是脱除黄龙病病原的一种有效方法,脱毒率达100%,脱毒后均检测不到病原存在;PCR技术检测病毒的检出率为100%,而直接荧光法的检出率仅为33.3%,说明PCR技术具有更高的灵敏度。     

黄龙病菌侵染过程中柑橘CsMYB基因克隆及表达分析

MYB类蛋白是一类与植物防卫反应有关的转录因子家族,本研究利用构建的甜橙健株与感染黄龙病的病株差减（SSH）文库,采用RACE技术克隆了一个MYB类基因的cDNA全长序列,命名为CsMYB（GenBank登录号为HQ841074）。柑橘CsMYB基因的cDNA全长为1 306 bp,生物信息学分析显示,该基因包括一个909 bp的完整开放读码框以及一个典型的26 bp poly-A,编码302个氨基酸,分子量为32.97 kD,等电点为8.5。同时,还有MYB类基因的保守特征区域,即在N端有两个典型的MYB DNA结合域：R2和R3。实时荧光定量PCR分析表明,柑橘CsMYB基因受到黄龙病菌侵染后的不同时期表达量不同,伴随着黄龙病病程的变化呈现不同的表达变化。推测CsMYB基因是一个转录因子,可能参与柑橘对黄龙病菌的防御反应过程。     

亚洲韧皮杆菌兼性厌氧型伴生细菌鉴定及优势菌群分析

以定向分离培养和基于16S rDNA的PCR-DGGE (Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)方法, 分析感黄龙病柑橘与健康柑橘植株不同部位的内生细菌多样性, 分离柑橘组织共获得19株可培养的兼性厌氧型内生细菌, 经形态、生理生化结合16S rDNA分子方法鉴定其隶属于12个属, 其中短小杆菌属Curtobacterium sp. (IF: 29.07%)、芽孢杆菌属Bacillus sp. (IF: 23.12%)和微杆菌属Microbacterium sp. (IF: 21.09%)为罹病植株的优势菌群, 芽孢杆菌属Bacillus sp. (IF: 21.03%)、动性球菌属Planococcus sp. (IF: 20.69%)和假单胞菌属Pseudomonas sp. (IF: 17.44%)为无症健株的优势菌群。对DGGE方法得到的50条16S rDNA目标条带进行序列比对, 共鉴定出9个属的细菌, 结果表明沙雷氏菌属Serrations sp. (IF: 28%)是优势菌属, 泛菌属Pantoea sp. (IF: 14%)是次优势菌属; 病果桔络中黄龙病菌含量最高(>1%), 而罹病植株其他部位的黄龙病菌丰度较低。PCR-DGGE 图谱也显示感病和健康柑橘组织的内生细菌存在差异。     

柑橘黄龙病株不同部位内生细菌群落结构的多样性

采用PCC(Pearson correlation coefficient)、系统聚类和多样性指数研究了柑橘黄龙病(citrus huanglongbing,HLB)植株不同部位叶片、枝条及其根部内生细菌的相互关系及其群落结构多样性.结果表明,从供试柑橘中分离得到26株内生细菌(叶片10株,枝条14株,根部2株)隶属于10个属19个种.Nested-PCR结果显示,柑橘植株不同空间叶片中,黄龙病病原的阳性检出率为58.3％.用LSD法比较显示,柑橘内生细菌在不同器官的分布量大小依次为根＞叶＞枝条.上、中、下不同部位叶片和枝条内生细菌分布量差异不显著,而东、西、南、北不同方位的叶片和枝条内生细菌分布量差异显著(P＜5％).柑橘内生细菌之间的PCC分析表明,Bacillus pumilus和Bacillus sp.与柑橘黄龙病病原菌呈显著负相关,Bacillus sp.和Bacillus pumilus与Bacillus subtilis呈显著正相关.Bacillus brevis和Escherichia hermannii与Bacillus vesiculariss存在显著正相关.对柑橘不同器官内生细菌的PCC分析表明,同种器官的内生细菌之间呈正相关,不同器官的内生细菌之间呈负相关.以内生细菌在各器官的分布量为指标分析不同器官之间的相关性,结果表明,叶片与枝条呈正相关,PCC为0.55,叶片与根部、枝条与根部均呈负相关,PCC分别为-0.19和-0.13.16S rDNA序列聚类分析表明,柑橘内生细菌可分为两大类,第Ⅰ大类为革兰氏阳性菌,第Ⅱ大类为革兰氏阴性菌.第Ⅰ大类又可以分为芽孢杆菌属和短小杆菌属两个亚类,第Ⅱ大类也可以分两个亚类.对柑橘黄龙病病原与叶片内生细菌进行聚类分析,可以分为三类,第Ⅰ类特征为内生细菌存在所有部位的叶片;第Ⅱ类特征为内生细菌与黄龙病病原菌存在负相关性;第Ⅲ类特征为内生细菌只存在特定部位叶片.当马氏距离为27.23时,可将柑橘黄龙病内生细菌群落结构聚为3类,第Ⅰ类特点是在不同部位叶片均有分布,为完全分布类型,且分布量较大,第Ⅱ类特点是在各器官中均为不完全分布类型,且分布量不均匀,第Ⅲ类特点是根部分布特性且分布量较大.分析多样性指数表明,SHANNON(H1)指数在叶片最高,根部最低.SIMPSON(D)指数在枝条最高,根部最低.Pielou指数在根部最高,枝条最低.     

沙田柚黄龙病病原体的电镜观察与PCR检测

柑桔黄龙病可以侵染沙田柚而产生典型的‘斑驳’症状。我们通过电镜观察表明,带病沙田柚的病原体在形态,大小和构造上均与柑桔黄龙病病原体（类细菌）相似：PCR扩增也证明其病原体DNA与柑桔黄龙病病原体的PCR产物具有很高的同源性。