颜梅新,黄伟华,邓展云,黄诚华,韦金菊
(广西壮族自治区甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室,南宁 530007)
甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)引起的甘蔗花叶病是重要的甘蔗病害之一,在我国浙江[1]、福建[2]、广东[3]、广西[4]、云南[5]等地甘蔗产区普遍发生,为害严重。国内外对SCMV特性、分类地位、多样性等方面进行了研究,迄今,报道了200多个SCMV分离物CP基因序列,有的还进行全基因组序列测定[6-8],许东林等2005年对华南地区引种基地侵染甘蔗的SCMV遗传多样性进行报道[3]。广西是SCMV的主要发生地区之一,但至今尚未对全区甘蔗品种品系间感SCMV进行调查,为此我们进行了相关研究。本文简要报道广西蔗区侵染甘蔗SCMV的初步调查结果。
从广西各主要蔗区采集不同品种(品系)显症的甘蔗样品,以茎尖组培脱毒的健康植株叶片作为阴性对照。采用天根生化科技(北京)有限公司的RNAprep pure植物总RNA提取试剂盒抽提叶组织总RNA,具体步骤参考试剂盒说明书。
RT-PCR 扩增引物根据文献[9]合成,上游引物 SCMVF4 (5′-GTTTTYCACCAAGCTGGAACAGTC-3′;Y=C or T),下游引物 SCMVR3 (5′-AGCTGTGTGTCTCTCTGTATTCTC-3′),预期扩增产物约 700 bp。RT-PCR 用购自宝(大连)生物工程有限公司的PrimeScript One Step RT-PCR Kit Ver.2试剂盒进行,反应体系参照试剂盒说明,RT 体系:50μL 反应体系中总 RNA 约 0.08μg/μL、PrimeScript 1 Step Enzyme Mix 2 μL、2×1 Step Buffer 25 μL、引物 SCMVF4 和 SCMVR3(20 μM)各 1 μL ,用 DEPC ddH2O 补足 50 μL。 反应程序为:45℃30min;95℃ 2 min;94℃ 1min,60℃ 1min,72℃ 1min,35 个循环;72℃ 5min。 PCR 反应结束后, 扩增产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳,在UVP凝胶成像系统中观察检测结果。对部分RT-PCR产物直接送测序和BLAST比对,验证检测结果的正确性。
2010年5—10月间先后从广西甘蔗研究所、驮卢、凭祥、柳州、柳城、鹿寨、百色、贵港等甘蔗主产区采集不同品种(品系)显症甘蔗样品进行SCMV RT-PCR分子检测。
以各地显症病叶组织总RNA抽提液为模板,经引物对SCMVF4/SCMVR3进行一步法RT-PCR扩增。结果所检测36份样品中,其中25份显阳性(占69.4%),获得预期大小(约700 bp)的DNA电泳条带,健康和阴性对照样品均无任何扩增电泳(图1),另外11份未检出SCMV的显症样品均可检出SrMV(另文报道)。其中对8份扩增产物进行直接测序,结果有4份样品获得核苷酸数据,另外有4份测序不成功(产物浓度低,测序信号出现双峰或多峰)。所得序列在GenBank中比对,结果与巴西和中国云南等地的多个SCMV分离物有96%~100%同源性,确认它们均属SCMV基因片断序列。
图1 一步法RT-PCR检测甘蔗植株叶片样品中的SCMV
在所调查的品种(品系)中,目前广西主栽品种ROC22除在柳城蔗区未检测到SCMV(检测到SrMV,另文发表)外,其它蔗区均检测到,ROC22最易受SCMV侵染;其它台糖系列如台糖16、台糖28、台糖95-889、台优均检测到SCMV;柳城系列品种柳城03-182,柳城03-1137检测结果也呈阳性;广西甘蔗研究所许多品系也都受到SCMV的感染(见表1)。
表1 广西蔗区SCMV调查结果
本研究所调查的品种 (品系)中,目前主栽品种ROC22除在柳城蔗区未检测到SCMV(检测到SrMV,另文发表)外,在其他蔗区均检测到SCMV,说明ROC22最易受SCMV侵染。广西蔗区比较严重的问题是品种单一化,连年种植。据我们2010年调查,柳州地区甘蔗品种ROC22感花叶病比较严重,每一块蔗田平均30%显花叶症,有的甚至达100%。应该引起有关部门的重视,有效的防治方法是使用健康种苗或者替换品种,更换其它抗病品种。其它台糖系列如台糖16、台糖28、台糖95-889、台优均检测到SCMV;柳城系列品种柳城03-182、柳城03-1137也易感染SCMV;广西甘蔗研究所许多品系也检测到SCMV。了解这些情况,对于育种工作者来说尤为重要,为筛选亲本培育抗病品种提供参考。
许东林等对华南地区引种基地侵染甘蔗的SCMV遗传多样性进行研究,构建系统进化树发现,除广东分离物SCMV-W31和海南分离物SCMV-N8外,其它分离物高度相近,聚集成一个独立的簇[3]。我们广西的SCMV遗传多样性如何,是否与上述结果相类似,需要做进一步研究分析。
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