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太子参芜菁花叶病毒时空动态定性初步检测

2019-09-10赵云青黄颖桢陈菁瑛朱景花刘保财张武君

福建农业科技 2019年3期
关键词:太子参检测

赵云青 黄颖桢 陈菁瑛 朱景花 刘保财 张武君

摘 要:为明确柘荣县太子参携带芜菁花叶病毒情况,采用RTPCR法对不同太子参植株进行芜菁花叶病毒检测。结果表明:同株太子参有无病斑的叶片、根部、茎部都可检测到病毒;未表现病毒症状与表现病毒症状太子参植株的9个部位均可检测到病毒,未表现病毒症状的太子参植株中叶脉及茎下部病毒含量相对较高;不同海拔地区种植的太子参植株10个部位均可检测到病毒,花部位的病毒含量相对较少;对不同生长期太子参定株叶片进行病毒检测发现生长末期部分植株未检测到病毒,除此之外所取样品均携带芜菁花叶病毒。

关键词:柘荣县;太子参;芜菁花叶病毒;RTPCR;检测

DOI:10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.03.009

Abstract:In order to clarify the situation of turnip mosaic virus carried by radix pseudostellariae in Zherong County, RTPCR was used to detect turnip mosaic virus in different plants of radix pseudostellariae. The results showed that viruses in could be detected in leaves, roots and stems of the same plant with or without disease spots. Viruses Radix pseudostellariae could be detected in 9 parts of plants with and without viral symptoms, while the content of viruses in middle veins and lower stems of plants without viral symptoms was relatively higher. Viruses in Radix pseudostellariae could be detected in 10 parts of plants at different altitudes, but the virus content in flower parts was relatively lower. Virus detection on the leaves of fixed plants of radix pseudostellariae at different growth stages showed that no virus was detected in some plants at the end of growth stage. In addition, all the samples carried turnip mosaic virus.

Key words:Zherong County; Radix pseudostellariae; Turnip mosaic virus; RTPCR; Detection

太子參Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax,又称孩儿参,为石竹科假繁缕属多年生草本药用植物,其块根为常用补益中药,具有益气健脾,生津润肺之功效,在治疗肝炎、糖尿病、冠心病、心绞痛、继发性再生障碍性贫血、白细胞减少症、甲亢、淋巴结核等难治病症方面取得新进展[1],临床用途非常广泛,近年来用量剧增。太子参是福建省的道地药材,柘荣县是全国太子参的主产区。柘荣县位于福建省东北部,介于北纬27°05′~27°19′、东经119°43′~120°04′,属中亚热带季风山地气候,属中山、低山类型区,土壤以红壤和黄壤为主,偏酸性,年均温15.5℃,年降雨量1985 mm,冬无严寒,夏无酷暑,昼夜温差大,适合太子参种植,柘荣县人工栽培太子参已有近百年的历史,被誉为中国太子参之乡,全县90%农户种植太子参,太子参产业是柘荣县传统优势特色产业,太子参产量长期占全国的50%以上。当家品种柘参2号在柘荣县已推广种植10年,由于长期采用无性繁殖方式,种质退化严重,且病毒病田间发病率高,严重影响太子参产业的发展。

太子参病毒病又称花叶病,在江苏、山东、福建等主产区普遍发生,田间发病率和种根带毒率非常高,病毒病田间表现为病株矮小,叶上出现斑驳花叶,叶片皱缩,块根小,根数明显减少。据报道[2-3],目前已知太子参病毒病侵染病毒种类有4种,分别为芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、蚕豆萎蔫病毒(Broad bean wili virus,BBMV)、烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV),其中芜菁花叶病毒是危害福建省柘荣地区太子参生产最严重的病毒。根据调查,太子参产区从太子参出苗就会表现症状并逐渐扩展蔓延,到5月上旬发病达到高峰,田间基本全部表现出病毒病症状,更甚者会导致绝收。黄颖桢等[4]研究发现,感染芜菁花叶病毒的太子参植株各个部位均有病毒分布,而关于未表现病毒病症状的太子参植株是否携带病毒,以及太子参生长期中芜菁花叶病毒是否有差异等问题尚无相关定性检测。为此,本研究采用RTPCR[4]方法对不同太子参植株进行病毒检测,以期为柘荣县太子参病毒病防治提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

于2015年田间取带病毒病症状及不带病毒病症状的太子参植株,经鉴定为太子参Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax。样品采集方法列于表1。

1.2 试验方法

1.2.1 太子参同一植株有无病斑叶片及不同部位芜菁花叶病毒检测 3月4日,取海拔550 m的太子参植株,对同一植株上的有病斑叶片、无病斑叶片、根部和茎部分别进行取样检测。

1.2.2 表现与不表现病毒病症状太子参植株芜菁花叶病毒检测 3月20日,取海拔200 m表现病毒病症状和未表现病毒病症状的太子参带花植株,分别对其叶肉、叶脉、花、茎上部、茎中部、茎下部、根上部、根中部、根下部和须根等10个部位进行芜菁花叶病毒检测。

1.2.3 不同海拔地区太子参植株芜菁花叶病毒检测 3月20日、4月3日采集海拔200、400、550、800、900 m地区种植、有表现病毒病症状的太子参植株进行芜菁花叶病毒检测。

1.2.4 太子参不同生长期芜菁花叶病毒定株检测 在湖头村徐家岭、英山乡凤洋村、鸳鸯草场3个地方分别定株8株进行芜菁花叶病毒检测,从4月17日开始,约每隔半个月取样1次,共取样5次,取样部位为叶片。

1.3 检测方法

太子参植株芜菁花叶病毒RTPCR检测方法參考文献[4]进行。

2 结果与分析

2.1 太子参同一植株有无病斑叶片及不同部位芜菁花叶病毒检测

对太子参同一植株上的有病斑叶片、无病斑叶片、根部和茎部分别进行取样检测,结果表明,芜菁花叶病毒在各组织中均可扩增得到目的条带,说明在太子参同一植株上的有病斑叶片、无病斑叶片、根部、茎部都分布芜菁花叶病毒,且根据条带亮度比较4部分病毒含量无明显差异。

2.2 表现与不表现病毒症状太子参植株芜菁花叶病毒检测

取海拔200 m表现及未表现病毒症状的太子参带花植株,分别对其叶肉、叶脉、花、茎上部、茎中部、茎下部、根上部、根中部、根下部和须根10个部位进行芜菁花叶病毒检测,结果表明,未表现病毒症状的植株在9个部位中均可检测到芜菁花叶病毒,在叶脉及茎下部检测到的病毒条带最亮,病毒含量相对较多,叶肉、根上部芜菁花叶病毒含量相对较少;表现病毒症状的太子参植株9个部位均可检测到芜菁花叶病毒,且引物检测的条带亮度高,病毒含量都相对较多。

2.3 不同海拔地区太子参植株芜菁花叶病毒检测

3月20日对海拔200、400、550、800、900 m地区种植的表现病毒症状的太子参植株进行芜菁花叶病毒检测,检测结果如图2b、图4,结果表明在不同海拔地区种植的太子参植株不同组织部位均可检测到芜菁花叶病毒。对海拔400 m地区种植的太子参植株进行检测,其叶脉与茎上部检测到的条带最亮,含病毒相对较多。对海拔550 m地区种植的太子参植株进行检测,其花部位检测到的芜菁花叶病毒条带较暗,病毒含量相对较少,而茎上部、根上部、根中部病毒含量相对较多。对海拔800 m地区种植的太子参植株进行检测,其叶脉检测到的引物条带最暗,含病毒量相对最少。海拔900 m地区种植的太子参植株不同部位检测到的引物条带较暗,仅茎中部、茎下部病毒含量相对较多。

4月3日对海拔200、400、550、800、900 m地区种植、表现病毒症状的太子参植株进行病毒检测,结果如图5。结果表明,海拔200 m地区种植的太子参植株引物检测显示条带亮度高,病毒含量都相对较高;对海拔400 m地区种植的太子参植株进行检测,其叶肉与叶脉部位的条带亮度相对较暗,病毒含量相对较低,其他部位含量都相对较高;海拔550 m地区种植的太子参带花植株各个组织部位检测到的条带亮度均较高,全株病毒含量都较高;在海拔550 m地区表现病毒症状的太子参有花植株的花、根下部及须根部位检测到的条带较暗,病毒含量相对较少,茎中部、茎下部、根上部病毒含量相对较多;对海拔800 m地区种植的太子参植株进行病毒引物检测,结果显示条带亮度高;对海拔900 m地区种植的太子参植株进行检测,其花部位的条带最暗,茎上部的条带最亮,茎上部病毒含量相对较多。

2.4 太子参不同生长期芜菁花叶病毒定株检测

从图6可知,湖头村徐家岭除缺失一次取样外,8株太子参植株每个时期都可检测到芜菁花叶病毒,且第5、6、8株太子参芜菁花叶病毒含量始终相对较多。在英山乡凤洋村,除缺失一次取样外,8株太子参植株每个时期都可检测到芜菁花叶病毒,且第3、4株在不同生长期病毒含量一直相对较多。在鸳鸯草场定株的8株太子参中,第2、5株在生长末期几乎检测不到病毒,第1、3株在太子参生长末期病毒含量相对较少。

3 结论与讨论

本研究采用RTPCR法对太子参同一植株有无病斑的叶片、根部、茎部,未表现病毒症状与表现病毒症状太子参植株的10个部位,不同海拔地区种植太子参植株10个部位进行芜菁花叶病毒检测,结果表明太子参均携带芜菁花叶病毒,其中花部位的病毒含量相对较少,其他部位病毒含量多少并无明显规律。对不同生长期定株的太子参叶片进行病毒检测,整个生长期中太子参芜菁花叶病毒含量多少并无规律,但在生长末期太子参携带芜菁花叶病毒含量相对较少。本研究结果表明,柘荣县种植的太子参无论是否表现病毒症状,无论高海拔地区还是低海拔地区种植的太子参都可检测出芜菁花叶病毒。太子参芜菁花叶病毒是太子参生产中非常严峻的问题,如何进行太子参病毒病的防治需要多学科综合研究,特别是进行种苗脱毒并进行产业化生产等研究,更需要相关科研院所及生产企业通力合作。本研究仅通过RTPCR法进行太子参芜菁花叶病毒的定性检测,下一步将通过建立太子参芜菁花叶病毒实时荧光定量PCR体系,并结合相对定量法[5],对太子参植株携带芜菁花叶病毒的相对含量进行检测,以期为太子参的无毒栽培研究提供基础数据。

参考文献:

[1]肖培根,李大鹏,杨世林.新编中药志(第一卷)[M].北京:化学工业出版社,2002:191-193.

[2]宋荣浩,濮祖芹.太子参病毒病病原鉴定[J].上海农业学报,1991,7(2):80-85.

[3]吴朝峰,林彦铨.药用植物太子参的研究进展[J].福建农林大学学报(自然科学版),2004,34(4):426-430.

[4]黄颖桢,陈菁瑛,朱景花,等.太子参中芜菁花叶病毒的RTPCR检测[J].福建农业学报,2016,31(6):616-619.

[5]简熠,周倩,王锡锋,等.白背飞虱体内南方水稻黑条矮缩病毒定量检测体系建立[J].基因组学与应用生物学,2016(35):366-372.

(责任编辑:林玲娜)

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