易 龍, 賴曉樺, 盧占軍1,, 鐘八蓮
(1.贛南師范學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,贛州 341000;2.江西省臍橙工程技術(shù)研究中心,贛州 341000)
柑橘衰退病是由柑橘衰退病毒(Citrus tristeza virus,CTV)引起的柑橘上極具經(jīng)濟(jì)重要性的病害之一,嚴(yán)重影響著柑橘的產(chǎn)量和品質(zhì),對柑橘生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的危害。CTV主要通過蚜蟲和帶病接穗進(jìn)行傳播,目前已經(jīng)毀滅了超過1億株的柑橘,并仍然嚴(yán)重威脅著世界上以酸橙作砧木的柑橘產(chǎn)區(qū)和對莖陷點(diǎn)型CTV敏感的柚類、葡萄柚和某些甜橙的安全[1]。
由于CTV在田間通過蚜蟲傳播,國外的防治經(jīng)驗(yàn)表明,在CTV強(qiáng)毒株和有效傳媒橘蚜存在的種植區(qū)域,弱毒株交叉保護(hù)是最有效的防治措施[2-3],而對其分離株的分析是應(yīng)用該技術(shù)的基礎(chǔ)[4]。江西贛南憑借其得天獨(dú)厚的適宜臍橙生長的環(huán)境條件,已成為種植面積世界第一的臍橙主產(chǎn)區(qū)[5]。在前期調(diào)查中發(fā)現(xiàn)贛南臍橙上CTV感染率達(dá)44.9%[6],給生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的威脅。目前針對江西贛南臍橙產(chǎn)區(qū)柑橘衰退病毒分離株的構(gòu)成情況尚缺乏全面調(diào)查,因此有必要對產(chǎn)區(qū)CTV分離株進(jìn)行致病性鑒定,明確其組群構(gòu)成情況,尋找潛在的弱毒分離株,為今后江西柑橘衰退病的深入研究以及篩選弱毒株進(jìn)行交叉保護(hù)防治奠定基礎(chǔ)。
分別采自江西信豐、安遠(yuǎn)、尋烏、龍南、崇義等柑橘主產(chǎn)區(qū),經(jīng)直接組織點(diǎn)免疫法(DTBIA)[7]檢測呈陽性的209份樣品作為供試樣品。
按照周常勇等[8]的方法提取樣品總核酸。
參照Gillings等[9]的方法,由上海生工生物工程公司合成CTV外殼蛋白(CP)基因的特異性引物CP1(5′-ATGGACGACGAAACAAAG-3′)、CP3(5′-TCA-ACGTGTGTTGAATTT-3′),在Bio-Rad公司生產(chǎn)的 PTC-200型基因擴(kuò)增儀進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)。PCR產(chǎn)物進(jìn)行1.2%瓊脂糖凝膠電泳,用GoldView I染色后在Gel DocTMXR型凝膠成像系統(tǒng)上觀測。
將PCR產(chǎn)物與限制性內(nèi)切酶HinfⅠ(TaKaRa產(chǎn)品)反應(yīng)體系相混合,37℃酶切1h,用3%超純瓊脂糖凝膠電泳后檢測酶切圖譜[9]。
對樣品抽提的總核酸用CTV CP基因特異性引物進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,209份樣品及陽性對照均能擴(kuò)增出一個(gè)大小約672bp的DNA條帶(圖1),與已知CTV的CP基因大小相一致,陰性對照和水對照均不能擴(kuò)增出該產(chǎn)物。
圖1 江西柑橘產(chǎn)區(qū)部分柑橘樣品CTV的RT-PCR擴(kuò)增結(jié)果
根據(jù)Gillings等[9]的CTVCP/HinfⅠRFLP組群劃分標(biāo)準(zhǔn),本試驗(yàn)中209份樣品的CP/HinfⅠ酶切結(jié)果中182份樣品表現(xiàn)出單一CP/HinfⅠRFLP譜型,占鑒定樣品總數(shù)的87.1%,表明在本次試驗(yàn)中檢測的江西柑橘樣品以CTV單一組群感染為主,主要分屬于CP/HinfⅠRFLP第3和第1組群(圖2)。
圖2 江西柑橘產(chǎn)區(qū)部分柑橘樣品CTV的CP/Hinf I RFLP酶切圖譜
進(jìn)一步分析表明,在209份樣品中單一RFLP組群3、1分別占樣品總數(shù)的55.5%、26.8%,說明江西柑橘CTV分離株主要由CP/HinfⅠRFLP第3和第1組群構(gòu)成;同時(shí)有27個(gè)樣品含有多個(gè)RFLP組群,占樣品總數(shù)的12.9%,表明田間存在不同CTV分離株混合侵染的現(xiàn)象,其中以組群1和3混合發(fā)生為主,所有樣品中未檢出RFLP第2和第7組群的CTV分離株(表1)。檢測樣品中有1個(gè)分離株為第4組群,5個(gè)分離株為第5組群,初步判斷為潛在的弱毒株,有待進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。
表1 江西柑橘產(chǎn)區(qū)柑橘衰退病毒CP/HinfⅠRFLP組群構(gòu)成情況
CTV為一種正義單鏈RNA病毒,具有較高的變異幾率,常由多個(gè)不同的分離株所組成[10],給病害的鑒定和防治帶來了一定的難度,在生產(chǎn)上往往需要準(zhǔn)確、快速的方法對CTV的各個(gè)分離株進(jìn)行鑒定和區(qū)別。CTV被分成具有不同生物學(xué)特性的7個(gè)CP/HinfⅠRFLP組群,其中第4組群和第5組群的分離株在指示植物上呈弱反應(yīng),從中可以篩選具有潛在交叉保護(hù)作用的弱毒株;而其余組群中的分離株在指示植物表現(xiàn)出強(qiáng)致病性[9]。據(jù)此,國內(nèi)外廣泛運(yùn)用CP/HinfⅠRFLP技術(shù)對CTV的CP基因進(jìn)行限制性酶切,來快速準(zhǔn)確地對CTV分離株進(jìn)行致病性鑒定[9,11-13]。
本研究結(jié)果表明在江西柑橘主產(chǎn)區(qū)CTV的CP/HinfⅠRFLP組群構(gòu)成以第3、1組群為主,其余組群發(fā)生較少,研究結(jié)果與Xu等[11]分析我國福建、重慶甜橙產(chǎn)區(qū)113個(gè)CTV分離株主要以CP/HinfⅠRFLP第3和1組群構(gòu)成結(jié)果相類似,但其研究結(jié)果田間以混合組群發(fā)生為主,而本研究中江西柑橘主產(chǎn)區(qū)CTV以單一組群構(gòu)成為主,可能是江西贛南大部分柑橘園中的樹齡不長,CTV感染的時(shí)間短,變異較少,加上果園中傳媒昆蟲少等原因而導(dǎo)致混合感染發(fā)生率低,存在差異的具體原因還有待進(jìn)一步分析。另外本研究中分析的樣品RFLP組群圖譜總體符合Gillings[9]建立的CTV組群劃分標(biāo)準(zhǔn),在今后江西柑橘產(chǎn)區(qū)田間大量樣品CTV分離株的快速鑒定中可運(yùn)用此技術(shù)。
[1]Moreno P,Ambrós S,Albiach-MartíM R,et al.Citrus tristeza virus:apathogen that changed the course of the citrus industry[J].Molecular Plant Pathology,2008,9(2):251-268.
[2]Lin Y J,Rundell P A,Powell C A.In situ immunoassay(ISIA)of field grapefruit trees inoculated with mild isolates of Citrus tristeza virus indicates mixed infections with severe isolates[J].Plant Disease,2002,86:458-461.
[3]Williams A P,Mathews D M,Heick J A,et al.Segregation of sweet orange stem pitting types and stunting factors in subcultures from the severe SY568strain of Citrus tristeza virus[C]∥Duran-Vila N,Milne R G,da Graca J V.Proceedings of the 15thConference of the International Organization of Citrus Virologists.Riverside:IOCV,2002:21-30.
[4]Sambade A,Ambrós S,López C,et al.Preferential accumulation of severe variants of Citrus tristeza virus in plants co-inoculated with mild and severe variants[J].Archives of Virology,2007,152(6):1115-1126.
[5]匡兵,楊曉伶,陳根生.贛南臍橙產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)),2010(3):34-37.
[6]陶珍珍,易龍,盧占軍,等.贛南臍橙主產(chǎn)區(qū)柑橘衰退病發(fā)病率調(diào)查研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(16):297-300.
[7]Garnesy S M,Permar T A,Camber M,et al.Direct tissue blot immunoassay(DTBIA)for diction of Citrus tristeza virus(CTV)[C]∥Moreno P,da Graca J V,Timmer L W.Proceeding 12thconference of the international organization of citrus virus.Riverside:IOCV,1993:39-50.
[8]周常勇,Hailstones D L,Connor R,等.一種微量、快速抽提柑橘衰退病毒(CTV)核酸應(yīng)用于RT-PCR擴(kuò)增的方法[J].福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,30(S1):200.
[9]Gillings M R,Broadbent P,Indsto J,et al.Characterization of isolates and strains of Citrus tristeza closterovirus using restriction analysis of the coat protein gene amplified by the polymerase chain reaction[J].Journal of Virological Methods,1993,44:305-317.
[10]Broadent P,Brlansky R H,Indsto J.Biological characterization of Australian isolates of Citrus tristeza virus and separation of subisolates by single aphid transmissions[J].Plant Disease,1996,80(3):329-333.
[11]Xu X F,Zhou C Y,Song Z,et al.Preliminary studies on CPG/Hinf I RFLP groups of citrus tristeza virus infected sweet oranges in China[J].Agricultural Sciences in China,2006,5:39-44.
[12]宋震,徐小峰,楊方云,等.柑橘衰退病毒柚分離株的p25/HinfⅠRFLP分析[J].植物保護(hù),2005,31(4):28-31.
[13]周彥,王雪峰,唐科志,等.重慶地區(qū)柑桔衰退病毒組群分析[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,26(4):420-422,451.