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湖南和福建辣椒上辣椒脉斑驳病毒的检测及系统发育分析

2016-07-23刘健张德咏张松柏

江苏农业科学 2016年5期
关键词:检测

刘健++张德咏++张松柏

摘要:辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,ChiVMV),目前在我国仅有在海南黄灯笼辣椒上严重危害的报道。利用湖南省和福建省采集的辣椒样本,检测辣椒ChiVMV的检出率,并克隆ChiVMV的CP基因序列,用邻近法构建了系统进化树,分析其遗传进化情况。结果表明,辣椒的ChiVMV省检出率湖南省为25%,福建省为20%;克隆了湖南省和福建省ChiVMV CP基因各1个,系统发育表明,湖南省和福建的ChiVMV株系与源于韩国ChiVMV株系聚在一个亚簇,而与我国其他地区ChiVMV亲缘关系较远,表明侵染辣椒的ChiVMV在我国进一步扩展,且存在遗传分化趋势。

关键词:辣椒脉斑驳病毒;检测;CP基因;系统发育分析

中图分类号: S436.418.1+9文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)05-0184-02

辣椒,一种茄科辣椒属植物,原产于中南美洲热带地区,在全世界都有广泛栽培,是世界上消费量最大的蔬菜之一。我国辣椒种植面积高达140万hm2以上,占据我国所有蔬菜作物种植面积的10%[1]。辣椒病毒病是威胁辣椒安全生产的重要病害,目前能够侵染辣椒的病毒有40多种[2-3],其中辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,ChiVMV)是危害辣椒作物的最主要病毒之一;该病毒于1979年首次在马来半岛的辣椒作物上被发现[4],随后在世界上许多国家的辣椒作物上陆续被报道[5-7]。ChiVMV主要依靠蚜虫进行非持久性传播[4],还能通过病株汁液和机械接触等方式传播,不能通过种子传播,因此,其传播扩散速度非常快。

在我国,ChiVMV首先在海南省被报道,严重危害海南的黄灯笼椒[8],随后在陕西、云南等地区相继发生[8-10]。然而,到目前为止,尚未见ChiVMV在湖南以及福建等地区的报道。鉴于ChiVMV对辣椒生产的威胁,本研究检测了湖南和福建等地辣椒上ChiVMV的发生情况,克隆了湖南和福建等地ChiVMV株系的CP基因,并分析了其系统发育关系,以期为明确我国ChiVMV的分布及遗传进化提供科学依据。

1材料与方法

1.1供试材料

辣椒样品:2013年8月,在湖南省和福建省进行辣椒病毒病调查,发现部分地块辣椒病毒病的发病症状与ChiVMV类似,表现为植株矮小,叶片畸形(包括叶片黄化、叶卷曲、叶面枯斑、叶沿皱缩等)。采集湖南省辣椒样本16个、福建省辣椒样本8个。

ChiVMV ELISA检测试剂盒购自美国RB公司;cDNA试剂盒、DNTP、氨苄青霉素、EASY Taq DNA聚合酶和DNA回收试剂盒均购自北京全氏金生物技术有限公司,Trizol试剂盒购自Ambion公司,Elisa试剂盒购自RP公司;供试引物由华大基因公司合成,DNA测序测定由生物工程(上海)有限公司完成。

1.2ELISA检测

ELISA检测具体操作步骤按说明书进行。阳性对照为试剂盒自带ChiVMV病毒初提纯物;阴性对照为温室内健康辣椒苗的研磨液。

1.3RT-PCR

Trizol法抽提辣椒叶片总RNA,取500 ng总RNA,采用 All-in-one First-Strand cDNA合成试剂盒合成cDNA。以合成 cDNA为模板,进行PCR扩增,PCR扩增条件为:94 ℃ 3 min;94 ℃ 30 s,52 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s,34个循环;最后72 ℃延伸10 min。扩增引物ChiVMV CP特异性引物,CPF(5′-GCGGGAGAGAGTGTTGATGCTG-3′),CPR(5′-TCGCCACTATTGAACAGCTTAAC-3′);1.0%琼脂糖凝胶电泳观察PCR产物,回收符合预期大小的条带,送生工生物工程(上海)有限公司测序。

1.4序列进化分析

从Genbank数据库中下载了9个ChiVMV典型分离物的CP基因序列。利用CLUSTAL W对所有CP序列进行多序列联配,利用Mega 5.0采用邻接法,构建ChiVMV CP 基因的系统发育树[11]。

2结果与分析

2.1ChiVMV ELISA检测

ELISA检测结果表明,从湖南采集的16个辣椒样本中,共有4个样本呈现阳性;而从福建采集的8个样本中,检测出2个阳性样本。

2.2ChiVMV CP基因克隆与序列分析

RT-PCR结果表明,扩增得到大小为1 100 bp的条带(含ChiVMV CP全基因序列以及部分上游基因序列),与预期大小一致。将RT-PCR扩增得到的条带进行序列测定,截取ChiVMV CP基因序列,输入NCBI进行比对,比对结果表明,福建和湖南等地的ChiVMV株系CP基因与来源于韩国辣椒的ChiVMV序列同源性最高(>97%)。

2.3序列的系统发育分析

从ChiVMV-hn和ChiVMV-fj的系统发育树(图1)可以看出,发育树共分成3个分支,分别为韩国株系分支、印度株系分支和中国株系分支,具有很强的地域性;而ChiVMV-hn和ChiVMV-fj与韩国的2个分离物(AJ972878.1和AM909717.1)构成1个分支,表明湖南和福建等地的ChiVMV株系与韩国ChiVMV的亲缘关系较近。系统发育分析还表明,我国辣椒上的ChiVMV具有遗传分化的趋势。

3结论

ChiVMV是一种(+)ssRNA病毒,是Potyvirus Y病毒属的确定种,该病毒的存在严重制约着韩国、印度、泰国等国和我国台湾等地的辣椒生产,是造成这些地方辣椒减产的最主要原因之一[4,12]。本研究采用ELISA以及RT-PCR方法在湖南省和福建省等地的辣椒病样检测到ChiVMV,表明ChiVMV在我国的侵染范围正逐步扩展,对我国辣椒的生产具有潜在的威胁。

ChiVMV湖南和福建等地的CP基因序列的系统发育分析显示,我国的ChiVMV存在遗传分化的趋势;由于ChiVMV不同株系对辣椒的致病性存在差异,因此,我国ChiVMV的株系分化情况,急需开展进一步的研究,为分析ChiVMV对辣椒的危害提供科学依据,同时为该病毒的科学防控提供科学参考。

参考文献:

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