摘""要:百香果(Passiflora"edulis)作為貴州特色優(yōu)勢(shì)水果,在鞏固脫貧攻堅(jiān)成果和深入實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中具有重要意義。但近年來(lái)百香果病毒病危害日趨嚴(yán)重,造成產(chǎn)量和品質(zhì)急劇下降,嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展。為確定貴州百香果主要種植區(qū)病毒種類、分布及復(fù)合侵染情況,本研究從貴州省羅甸縣、從江縣、榕江縣、鎮(zhèn)寧縣和貞豐縣5個(gè)百香果主要種植區(qū)采集疑似感病葉片153份,采用RT-PCR技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明:樣本共檢測(cè)到7種病毒,分別是東亞西番蓮病毒(East"Asian"Passiflora"virus,"EAPV)、夜來(lái)香花葉病毒(Telosma"mosaic"virus,"TeMV)、黃瓜花葉病毒(Cucumber"mosaic"virus,"CMV)、蕪菁花葉病毒(Turnip"mosaic"virus,"TuMV)、西番蓮斑駁病毒(Passiflora"mottle"virus,"PaMV)、西番蓮潛隱病毒(Passiflora"latene"carlavirus,"PLV)和馬鈴薯Y病毒(Potato"virus"Y,"PVY)。EAPV檢出率最高,達(dá)96.08%,以下依次為TeMV(81.70%)、CMV(78.43%)、TuMV(44.44%)、PaMV(26.80%)、PVY(24.84%)和PLV(15.03%);值得重視的是,PVY主要為害馬鈴薯,而侵染百香果為首次報(bào)道。本次檢測(cè)到的7種病毒的測(cè)序結(jié)果與相應(yīng)參考序列的核酸一致性均在95%以上,經(jīng)構(gòu)建進(jìn)化樹發(fā)現(xiàn),EAPV、TeMV、PaMV、PLV、TuMV分別與中國(guó)各省份的百香果病毒分離物存在一定的地理聚集性,而CMV和PVY分別與西班牙CMV甜瓜分離物和盧旺達(dá)PVY辣椒分離物親緣關(guān)系最近,這說(shuō)明這些病毒來(lái)源及感染途徑復(fù)雜,未在國(guó)內(nèi)大面積傳播。本次共檢測(cè)到24種復(fù)合侵染類型,以3~5種復(fù)合侵染類型為主,復(fù)合侵染率達(dá)94.77%,其中EAPV+TeMV+CMV組合是復(fù)合侵染中出現(xiàn)最多的類型;EAPV、TeMV和CMV的檢出率高達(dá)78.43%~96.08%,在5個(gè)百香果主要種植區(qū)均有檢出,且在多種復(fù)合侵染類型中普遍存在,因此這3種病毒為侵染貴州百香果主要種植區(qū)的優(yōu)勢(shì)病毒。此外,本研究建立了EAPV、TeMV和CMV的多重PCR檢測(cè)體系,為相關(guān)病毒的快速檢測(cè)提供技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞:貴州;百香果;病毒檢測(cè);RT-PCR;復(fù)合侵染
中圖分類號(hào):S436.67""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Detection"of"Virus"Species"from"Main"Plantation"Areas"of"Passion"Fruit"(Passiflora"edulis)"in"Guizhou
YAN"Yixin,"QIAO"Guang,"ZHOU"Kui,"ZHANG"Manying,"LI"Ruirui,"WEN"Xiaopeng*
College"of"Life"Sciences,"Guizhou"University"/"Institute"of"Agro-bioengineering"/"Key"laboratory"of"Plant"Resource"Conservation"and"Germplasm"Innovation"in"Mountainous"Region"(Ministry"of"Education),"Guiyang,"Guizhou"550025,"China
Abstract:"Passion"fruit"(Passiflora"edulis)"is"a"characteristic"and"advantageous"fruit"in"Guizhou,"which"is"of"great"significance"in"poverty"relief"consolidation"and"the"rural"revitalization."However,"in"recent"years,"the"viral"diseases"of"passion"fruit"have"become"increasingly"severe,"leading"to"a"sharp"decline"in"yield"and"quality,"which"thereby"seriously"constrain"industry"development"of"passion"fruit."In"order"to"determine"the"virus"species,"distribution"and"compound"infestation"in"the"main"plantation"areas"of"passion"fruit"in"Guizhou"province,"a"total"of"153"samples"suspectedly"infected"by"virus"were"collected"from"five"main"plantation"orchards"of"passion"fruit"in"five"counties,"i.e."Luodian,"Congjiang,"Rongjiang,"Zhenning"and"Zhenfeng,"and"the"virus"detection"was"carried"out"by"RT-PCR."The"results"showed"that"seven"viruses"were"detected"from"the"tested"samples,"namely"East"Asian"Passiflora"virus"(EAPV),"Telosma"mosaic"virus"(TeMV),"Cucumber"mosaic"virus"(CMV),"Turnip"mosaic"virus"(TuMV),"Passiflora"mottle"virus"(PaMV),"Passiflora"latene"carlavirus"(PLV),"and"Potato"virus"Y"(PVY),"among"which"PVY"infection"was"firstly"reported"from"passion"fruit."EAPV"was"the"most"prevalent"one"with"infection"rate"as"high"as"96.08%,"followed"consecutively"by"TeMV"(81.70%),"CMV"(78.43%),"TuMV"(44.44%),"PaMV"(26.80%),"PVY"(24.84%)"and"PLV"(15.03%)."In"the"present"case,"the"distribution"of"passion"fruit"viruses"in"Guizhou"province"and"the"diversity"of"virus"sequences"were"analyzed."Seven"viruses"were"detected"in"Zhenning,"six"in"Zhenfeng,"five"in"Rongjiang"and"Congjiang,"and"three"in"Luodian."There’snbsp;a"close"identity"between"the"nucleic"acid"of"the"seven"detected"viruses"and"the"corresponding"reference"sequences"(above"95%)."Phylogenetic"analysis"revealed"that"EAPV,"TeMV,"PaMV,"PLV"and"TuMV"somewhat"geographical"clustered"with"passion"fruit"virus"isolated"from"other"provinces"in"China."CMV"and"PVY"were"most"closely"related"to"Cucumis"melo"CMV"isolated"from"Spain"and"Capsicum"annuum"PVY"isolated"from"Rwanda"respectively,"suggesting"that"the"virus"sequences"diversely"varies"among"the"origins"in"China."A"total"of"24"types"of"mixed"infection"were"detected"in"the"main"growing"areas"of"passion"fruit"in"Guizhou,"and"the"complex"infection"rate"was"as"high"as"94.77%."The"complex"infection"with"3-5"types"predominated"in"the"tested"samples,"and"the"combination"of"EAPV+TeMV+CMV"was"most"frequent"among"the"complex"infections"among"which,"EAPV,"TeMV"and"CMV"detected"ranged"from"78.43%"to"96.08%"in"the"five"counties,"somehow"reflecting"that"they"were"the"major"viruses"to"prevent"in"passion"fruit"industry"of"Guizhou"province."In"addition,"a"multiplex"PCR"assay"system"for"EAPV,"TeMV"and"CMV"was"established"in"this"study,"which"provides"technical"support"for"the"rapid"detection"of"related"viruses.
Keywords:"Guizhou;"Passiflora"edulis;"virus"detection;"RT-PCR;"complex"infestation
DOI:"10.3969/j.issn.1000-2561.2024.07.020
百香果又稱西番蓮(Passiflora"edulis),是西番蓮科(Passifloraceae)西番蓮屬(Passiflora"Linn.)多年生常綠藤本熱帶水果,原產(chǎn)于南美洲,我國(guó)引種栽培后主要分布在臺(tái)灣、廣西、貴州、福建、廣東、海南和云南等亞熱帶及熱帶地區(qū)[1]。百香果作為“第三代新興果樹”[2],集果用、藥用、油用和庭院觀賞為一體[3],且當(dāng)年種植當(dāng)年掛果,經(jīng)濟(jì)見效快,我國(guó)不少地區(qū)將其列為“短、平、快”的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目[4]。
在百香果種植過程中,病毒病是其效益發(fā)揮的重要制約因素[5]。百香果感染病毒后,植株出現(xiàn)葉片黃化、花葉、畸變、卷曲,果實(shí)小且畸形,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益[1]。由于百香果多采用營(yíng)養(yǎng)繁殖,且長(zhǎng)期連作,使病毒病蔓延迅速[6]。目前,已報(bào)道能侵染百香果的病毒高達(dá)40余種,包括東亞西番蓮病毒(East"Asian"Passiflora"virus,"EAPV)[7]、夜來(lái)香花葉病毒(Telosma"mosaic"virus,"TeMV)[8]、黃瓜花葉病毒(Cucumber"mosaic"virus,"CMV)[9]、西番蓮木質(zhì)化病毒(Passion"fruit"woodiness"virus,"PWV)[10]和豇豆蚜傳花葉病毒(Cowpea"aphid-"borne"mosaic"virus,"CABMV)[11]等。在貴州種植的百香果上,嚴(yán)佳文等[12]檢測(cè)到CMV和TeMV,任羽羽等[13]檢測(cè)到PLV,這些結(jié)果為當(dāng)?shù)匕傧愎a(chǎn)業(yè)發(fā)展及病毒病防控提供了參考,但這些檢測(cè)僅涉及個(gè)別種植園,尚缺乏全省主要種植區(qū)病毒病種類和分布的報(bào)道。本研究擬采用RT-PCR法,對(duì)貴州百香果的病毒種類及復(fù)合侵染情況進(jìn)行鑒定分析,旨在為全省范圍內(nèi)百香果果園規(guī)劃、種苗繁育和病毒病防控等產(chǎn)業(yè)問題提供參考。
1.1""材料
2021—2022年,從貴州省羅甸縣、從江縣、榕江縣、鎮(zhèn)寧縣和貞豐縣百香果種植基地,采集百香果疑似感病葉片153份(表1),樣品癥狀主要包括花葉、黃化、皺縮、卷曲等;另采集健康百香果種子萌發(fā)的實(shí)生苗葉片作為陰性對(duì)照。所有樣品經(jīng)液氮速凍后于–80"℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2""方法
1.2.1""總RNA的提取""采用RNA提取試劑盒(Omega"Bio-Tek)提取疑似病毒侵染葉片混合樣品總RNA,具體方法參照試劑說(shuō)明書。用酶標(biāo)儀測(cè)定其濃度和純度,瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)其質(zhì)量。
1.2.2""引物合成""根據(jù)GenBank上已登錄的序列,利用Oligo"7軟件設(shè)計(jì)EAPV、TeMV、CMV、TuMV、CABMV、PWV的特異性檢測(cè)引物,PaMV、PLV、PVY的檢測(cè)引物參考相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道(表2),本研究所有引物均委托生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行合成。
1.2.3""cDNA合成及RT-PCR擴(kuò)增""以疑似病毒侵染的百香果葉片RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA第一鏈,具體過程見逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(TaKaRa寶生物工程有限公司)。以cDNA為模板,進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增體系為50"μL:2×"Canace"Gold"PCR"buffer"25"μL,Hieff"Canace"Gold"High-Fidelity"DNA"Polymerase"0.5"μL,10"μmol/L的上下游引物各2.5"μL,cDNA模板5"μL,無(wú)菌ddH2O補(bǔ)足后混合均勻。PCR具體反應(yīng)程序?yàn)椋?8"℃預(yù)變性6"min;98"℃變性10"s,60"℃退火20"s,72"℃延伸30"s,循環(huán)35次;72"℃延伸5"min,4"℃保存。取PCR產(chǎn)物進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳,通過凝膠成像系統(tǒng)觀察結(jié)果。PCR陰性對(duì)照為百香果無(wú)病毒侵染的實(shí)生苗。
1.2.4""PCR產(chǎn)物回收及測(cè)序""采用DNA凝膠回收試劑盒(TaKaRa寶生物工程有限公司)將特異性目的片段回收純化,連接PEASY-Blunt載體(全式金生物技術(shù)股份有限公司產(chǎn)),轉(zhuǎn)化至大腸桿菌感受態(tài)中,將PCR陽(yáng)性克隆產(chǎn)物送至生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序結(jié)果與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)序列進(jìn)行Blast比對(duì)。采用MEGA-7的鄰接法(Neighbor-Joining,"NJ)進(jìn)行1000次置信度自展分析,并構(gòu)建進(jìn)化樹。
1.2.5""統(tǒng)計(jì)及分析""采用RT-PCR法,對(duì)采集的153份百香果疑似感病葉片進(jìn)行病毒檢測(cè),統(tǒng)計(jì)病毒檢出樣本數(shù)、采集樣本數(shù)、分布情況及貴州百香果病毒的復(fù)合侵染類型。病毒檢出率=病毒檢出樣本數(shù)/采集樣本數(shù)×100%。
1.2.6""多重RT-PCR擴(kuò)增體系的優(yōu)化和建立""以復(fù)合感染EAPV、TeMV和CMV病毒的百香果樣品cDNA為模板,適量稀釋后進(jìn)行多重RT-PCR擴(kuò)增。對(duì)多重RT-PCR體系的退火溫度(50、52、54、56、58、60"℃)、引物含量(0.5、1、1.5、2"μL)和循環(huán)次數(shù)(20、25、30、35、40次)進(jìn)行梯度設(shè)置,以優(yōu)化該反應(yīng)體系。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳,通過凝膠成像系統(tǒng)觀察結(jié)果。利用優(yōu)化建立后的多重RT-PCR擴(kuò)增體系對(duì)采集的部分復(fù)合侵染樣品進(jìn)行檢測(cè),以驗(yàn)證該體系的準(zhǔn)確性。
2.1""感病百香果表現(xiàn)癥狀
田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),在貴州省羅甸縣、從江縣、榕江縣、鎮(zhèn)寧縣和貞豐縣5個(gè)百香果主要種植區(qū),均有病毒病發(fā)生,主要表現(xiàn)為葉片卷曲(圖1A)、皺縮、畸形(圖1B)、花葉、黃化、黃斑(圖1C)、果皮斑駁(圖1D)等癥狀。長(zhǎng)期連作地區(qū)如貞豐、鎮(zhèn)寧等,病毒病發(fā)生率明顯高于新種植地區(qū),新果園也有發(fā)生,說(shuō)明苗木帶毒。
2.2""樣品病毒的RT-PCR檢測(cè)
采用RT-PCR法對(duì)采集的153份樣品進(jìn)行9種病毒檢測(cè),結(jié)果顯示,EAPV、TeMV、CMV、TuMV、PaMV、PLV和PVY共7對(duì)引物對(duì)可分別在286、395、690、306、261、840、447"bp處擴(kuò)增出特異性條帶,條帶位置與預(yù)期大小吻合,清晰明亮(圖2)。CABMV與PWV未擴(kuò)增到預(yù)期大小的目的條帶,表明樣品中未檢測(cè)出這2種病毒;百香果實(shí)生苗未擴(kuò)增出條帶,說(shuō)明百香果實(shí)生苗不帶病毒,可以作為陰性對(duì)照。
2.3""病毒序列分析
將上述檢測(cè)到的7種病毒隨機(jī)選取部分樣品進(jìn)行克隆測(cè)序,將獲得的序列分別命名為EAPV-"GZ、TeMV-GZ、CMV-GZ、TuMV-GZ、PaMV-GZ、PLV-GZ和PVY-GZ,結(jié)果顯示,這些序列與EAPV(KP114136)、TeMV(KJ789129)、CMV(KX 525733)、TuMV(KF246570)、PaMV(MK492286)、PLV(MK340756)和PVY(ON604844)核苷酸序列一致性非常高,分別為97.56%、98.41%、95.67%、98.37%、99.69%、99.23%和97.54%。
采用鄰接法對(duì)7種病毒測(cè)序結(jié)果構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)果表明,EAPV-GZ、TeMV-GZ、PaMV-GZ、PLV-GZ和TuMV-GZ均與中國(guó)不同省份的百香果病毒分離物在同一個(gè)亞組,存在一定的地理聚集性。EAPV-GZ與臺(tái)灣百香果EAPV分離物(KP 114136)有較近的親緣關(guān)系(圖3A);TeMV-"GZ與廣西百香果TeMV分離物(KJ789129)聚為一支(圖3B);TuMV-GZ除了與福建百香果TuMV分離物(MK340758)親緣關(guān)系較近外,還與福建廈門蝴蝶蘭TuMV分離物(KF246570)、中國(guó)TuMV芥菜分離物(LC537522)同處于一個(gè)亞組(圖3D);PaMV-GZ分離物與海南百香果PaMV分離物(MK492286)以較高的自展值(Bootstrap"value=100)聚為同一分支(圖3E);PLV-GZ分離物和福建百香果PLV分離物(MK340756)有較近的親緣關(guān)系,而與福建廈門百香果PLV分離物(MK340757)親緣關(guān)系較遠(yuǎn)(圖3F)。
CMV-GZ和PVY-GZ則與不同物種的病毒分離物親緣關(guān)系較近。CMV-GZ和西班牙甜瓜CMV分離物(KX525733)、西班牙番茄CMV分離物(AM183115)、意大利西葫蘆CMV分離物(OM867855)聚為一支,有較近的親緣關(guān)系,而與浙江半夏CMV分離物(EU723570)、中國(guó)山東矮牽牛CMV分離物(EU414799)親緣關(guān)系較遠(yuǎn)(圖3C);PVY-GZ和盧旺達(dá)辣椒PVY分離物(ON604844)親緣關(guān)系較近,而與貴州煙草PVY分離物親緣關(guān)系較遠(yuǎn)(圖3G)。
2.4""主要病毒的檢出率及分布
在貴州省5個(gè)百香果主產(chǎn)區(qū)采集的153份樣品中,全部檢測(cè)出病毒。不同的病毒分布存在一定差異(表3),EAPV的總檢出率最高,達(dá)96.08%,其余依次為TeMV(81.70%)、CMV(78.43%)、TuMV(44.44%)、PaMV(26.80%)、PVY(24.84%)和PLV(15.03%)。EAPV、TeMV和CMV分布最為廣泛,在所有百香果種植基地均有檢出,EAPV的檢出率在88.89%~100%之間,TeMV的檢出率在77.78%~90.48%之間,CMV的檢出率在63.89%~90.48%之間,是貴州省侵染百香果的主要病毒。TuMV在羅甸縣未檢出,在其余四縣的檢出率達(dá)52.38%~63.89%;PaMV和PLV的分布僅涉及鎮(zhèn)寧縣和貞豐縣;PVY在從江縣的檢出率最高。鎮(zhèn)寧縣檢測(cè)到7種病毒,貞豐縣檢測(cè)到6種病毒,榕江縣和從江縣檢測(cè)到5種病毒,羅甸縣檢測(cè)到3種病毒。
2.5""病毒的復(fù)合侵染類型
本研究采集的153份樣品中,共有8份為單一病毒侵染,分別為羅甸縣EAPV樣品3份、TeMV樣品2份、CMV樣品1份和貞豐縣PaMV樣品2份,其余145份樣品均為病毒復(fù)合侵染,"復(fù)合侵染率為94.77%。共有24種復(fù)合侵染類型,其中3~5種復(fù)合侵染類型占比較大,僅在7份樣品中檢測(cè)到6種病毒復(fù)合侵染類型,均出現(xiàn)在鎮(zhèn)寧縣和貞豐縣,未發(fā)現(xiàn)7種病毒復(fù)合侵染類型。EAPV+TeMV+CMV的復(fù)合侵染組合檢出23份,是復(fù)合侵染出現(xiàn)最多的類型(圖4)。
2.6""多重RT-PCR擴(kuò)增體系的建立和優(yōu)化
對(duì)侵染貴州百香果的主要病毒EAPV、TeMV"和CMV建立多重RT-PCR擴(kuò)增體系。設(shè)置不同引物濃度進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果顯示引物加入量為0.5~"2"μL時(shí),3種病毒均能擴(kuò)增出目的條帶,因此為節(jié)約成本,選取引物加入量為0.5"μL(反應(yīng)終濃度為2.0"mmol/L)為最佳引物濃度(圖5)。采用優(yōu)化后的引物濃度對(duì)多重RT-PCR體系的退火溫度進(jìn)行篩選,結(jié)果顯示當(dāng)退火溫度為54"℃時(shí),3種病毒擴(kuò)增的目的條帶清晰無(wú)雜帶,因此選取54"℃為多重RT-PCR體系的最優(yōu)退火溫度(圖6)。采用優(yōu)化后的引物濃度和退火溫度對(duì)多重RT-PCR體系的循環(huán)次數(shù)進(jìn)行篩選,結(jié)果顯示當(dāng)循環(huán)次數(shù)為35次和40次時(shí),擴(kuò)增出的條帶較清晰,因此為節(jié)約循環(huán)時(shí)間,選取循環(huán)次數(shù)35次為最佳循環(huán)次數(shù)(圖7)。
綜上所述,多重RT-PCR的最佳反應(yīng)體系為:2×Taq"PCR"MasterMix"Ⅱ"10"μL,10"μmol/L的上下游引物各0.5"μL,cDNA模板0.5"μL,無(wú)菌ddH2O補(bǔ)足至20"μL。最佳反應(yīng)條件為:94"℃預(yù)變性3"min;94"℃變性30"s,54"℃退火30"s,72"℃延伸50"s,循環(huán)35次;72"℃延伸10"min,4"℃保存。如圖8所示,利用優(yōu)化后的多重RT-PCR體系對(duì)12份EAPV、TeMV和CMV復(fù)合侵染的樣品進(jìn)行擴(kuò)增,條帶位置與預(yù)期大小吻合,檢測(cè)結(jié)果與單一RT-PCR擴(kuò)增結(jié)果一致,因此該體系適用于EAPV、TeMV和CMV的多重檢測(cè)。
3.1""貴州百香果病毒的復(fù)合感染情況
目前,國(guó)內(nèi)外報(bào)道能侵染百香果的病毒高達(dá)44種[16],但對(duì)其復(fù)合侵染的研究較少。謝慧婷等[17]在廣西百香果上檢測(cè)出3種病毒,存在4種復(fù)合侵染類型,復(fù)合侵染率為34.30%;陳禮浪等[16]在海南百香果上檢測(cè)出7種病毒,存在32種復(fù)合侵染類型,以2~4種病毒復(fù)合侵染為主,復(fù)合侵染率達(dá)78.91%。本研究對(duì)貴州百香果主要種植區(qū)進(jìn)行檢測(cè),共檢測(cè)到7種病毒及24種復(fù)合侵染類型,3~5種復(fù)合侵染類型占比較大,復(fù)合侵染率達(dá)94.77%。其中EAPV、TeMV和CMV的總檢出率高達(dá)78.43%~96.08%,在5個(gè)百香果主要種植區(qū)都有檢出,且在11種復(fù)合侵染類型中普遍存在,因此,這3種病毒為侵染貴州百香果主要種植區(qū)的優(yōu)勢(shì)病毒。
此外,本研究首次在百香果上檢測(cè)出PVY。PVY最早發(fā)現(xiàn)于英國(guó)的馬鈴薯上[18],我國(guó)于1950年在煙草上首次發(fā)現(xiàn)[19],該病毒傳播方式多樣,主要以蚜蟲為媒介進(jìn)行傳播,也可以通過汁液摩擦和嫁接等方式傳播。PVY的寄主種類繁多,可侵染茄科、豆科和藜科34個(gè)屬170余種植物,嚴(yán)重影響植物品質(zhì)及產(chǎn)量[20]。PVY與EAPV、TeMV、PaMV等常侵染百香果的病毒均屬于馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus),本研究通過孫琦等[15]已建立的PVY檢測(cè)體系,在百香果上首次檢測(cè)出PVY,說(shuō)明百香果是PVY的新宿主,這為百香果病毒病監(jiān)測(cè)及防控提供了依據(jù),為后續(xù)的相關(guān)研究提供技術(shù)支持。鑒于病毒發(fā)生和傳播的特性,后續(xù)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該病毒的監(jiān)管與檢測(cè),防止其大面積傳播。
多重RT-PCR法可同時(shí)檢測(cè)多種病毒,顯著提高了檢測(cè)效率,但目前關(guān)于百香果的多重RT-PCR報(bào)道較少。本研究前期利用單一RT-PCR法檢測(cè)出貴州百香果的主要優(yōu)勢(shì)病毒為EAPV、TeMV和CMV,這3種病毒在福建[10]、海南[16]、廣西[17]等地也被廣泛檢出,是感染國(guó)內(nèi)百香果的主要病毒。本研究以單一RT-PCR檢測(cè)為基礎(chǔ),對(duì)引物濃度和退火溫度等因素進(jìn)行了篩選優(yōu)化,建立了這3種病毒的多重RT-PCR體系,為百香果病毒的快速檢測(cè)提供了技術(shù)支持。
病毒侵染百香果后會(huì)呈現(xiàn)不同的田間癥狀,植物的表型癥狀會(huì)隨宿主種類、生長(zhǎng)狀況、生長(zhǎng)年齡、感染階段和外部條件不同而變化,在某些情況下,植物病毒病的癥狀與病蟲害的發(fā)生、植物營(yíng)養(yǎng)缺乏、逆境脅迫和除草劑損害的癥狀非常相似,難以辨別[21]。本研究中百香果病毒病復(fù)合侵染情況嚴(yán)重,存在“一毒多癥”和“多毒一癥”的情況,僅通過表型觀察難以區(qū)分,因此在田間防治過程中,遇到疑似病毒感染植株應(yīng)及時(shí)送檢,以明確病毒種類,及時(shí)防治,從源頭上控制該病害的發(fā)生及傳播。值得注意的是,病毒病在新果園也有發(fā)生,說(shuō)明苗木帶病,為了貴州百香果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展,培育本地脫毒苗并實(shí)行嚴(yán)格的種苗檢驗(yàn)檢疫措施刻不容緩。
3.2""貴州百香果的病毒序列多樣性分析
序列分析對(duì)病毒溯源有一定參考價(jià)值,通過構(gòu)建進(jìn)化樹發(fā)現(xiàn),EAPV、TeMV、PaMV、PLV、TuMV均與中國(guó)各省份的百香果病毒分離物在同一亞組,存在一定的地理聚集性,這說(shuō)明它們可能具有相同的進(jìn)化來(lái)源,病毒是通過苗木的跨地區(qū)引種銷售而實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離傳播。其中,EAPV-"GZ分離物與臺(tái)灣百香果分離物(KP114136)一致性最高,與大陸首次檢測(cè)的百香果EAPV分離物(ON641738)親緣關(guān)系較近,因此合理推測(cè)大陸地區(qū)發(fā)現(xiàn)的EAPV是從臺(tái)灣引種時(shí)傳入的,這與謝麗雪等[7]的研究結(jié)果一致。TeMV-GZ與廣西百香果親緣關(guān)系較近,在本次采樣的5個(gè)縣均有檢出,嚴(yán)佳文等[12]和任羽羽等[13]也先后檢測(cè)到,這說(shuō)明TeMV-GZ在貴州百香果中已經(jīng)廣泛流行。
將測(cè)序結(jié)果與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)時(shí)發(fā)現(xiàn),CMV和PVY與相應(yīng)參考序列的相似性較低,經(jīng)構(gòu)建進(jìn)化樹可以看出,CMV和PVY分別與西班牙甜瓜和盧旺達(dá)辣椒的病毒分離物親緣關(guān)系較近,這說(shuō)明病毒來(lái)源和感染途徑復(fù)雜,合理推測(cè)這也是PVY在貴州被首次發(fā)現(xiàn)的原因:(1)病毒的引種攜帶。據(jù)余亞白等[22]報(bào)道,國(guó)內(nèi)百香果品種多引自于臺(tái)灣,而臺(tái)灣百香果均引自于海外,其中不乏民間個(gè)人引進(jìn),由于病毒病潛伏期長(zhǎng),缺乏引種檢疫意識(shí),病毒可能通過國(guó)外引種時(shí)傳入。(2)病毒的跨物種傳播。CMV和PVY的自然寄主類型豐富,傳播方式多樣,蚜蟲等媒介可從通過啃食該病毒的其他宿主將其傳播至百香果中。因此在百香果的種植過程中,除了要增強(qiáng)引種檢疫意識(shí),還要加強(qiáng)對(duì)傳播媒介的防治,把進(jìn)化關(guān)系較近的物種在同一地區(qū)分開種植,以免造成病毒的大面積播散。
近年來(lái),在農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下,貴州百香果產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展,現(xiàn)種植規(guī)模已躍居全國(guó)第三。百香果作為貴州的特色優(yōu)勢(shì)水果,對(duì)鞏固脫貧攻堅(jiān)成果和深入實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有深刻的意義。本研究對(duì)貴州百香果主要種植區(qū)的病毒侵染情況進(jìn)行綜合分析,對(duì)該產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有一定的參考意義。
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