应用RT-qPCR研究褪色橘蚜对CTV的传播特性

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由柑橘衰退病毒(Citrustristezavirus,CTV)引起的柑橘衰退病是一种具有经济重要性的柑橘病毒病害,其主要传播方式为嫁接和媒介昆虫。而橘蚜被认为是柑橘衰退病发生流行的主要有效传播介体,以非循回半持久方式传播。大多数非增殖型传播的病毒在昆虫体内浓度很低,血清学方法灵敏度低,所以检测昆虫中病毒比较困难。RT-nested-PCR已用来检测蚜虫中CTV,但其操作复杂,易污染。随着qPCR技术的发展,实现了定量检测蚜虫携带CTV数量。实时荧光定量RT-PCR方法简单、灵敏度高且线性范围较大,是一种有效定量检测方法。目前学者多用TaqMan探针法进行定量检测,成本较高,而有关SYBRGreenⅠ染料法检测橘蚜体内CTV没有较好的体系。   影响蚜虫传毒效率的因素有CTV株系、毒源植物和接种植物的种类、虫口数目、获毒时间、蚜虫的发育虫态以及环境条件等,但对于不同获毒时间后橘蚜中CTV数量及橘蚜携带同一CTV株系数量与其传毒率的相关性尚无报道。   因此本研究设计并合成了一对扩增CP25基因片段的特异性引物HD-F/HD-R,摸索和优化实时荧光定量RT-PCR反应体系的条件参数等,建立了一种成本低、特异性好、灵敏度高的SYBRGreenⅠ实时荧光定量RT-PCR检测方法;进行了3个CTV分离株单蚜传毒试验,分析了单蚜分离株CP/HinfⅠRFLP组群构成;研究了褐色橘蚜虫口密度对CT16-2传毒率的影响,应用实时荧光定量RT-PCR测定了单头褐色橘蚜获毒24h后携带毒源CT16-2的数量,测定了15头褐色橘蚜在4个CTV分离株上获毒0.5-48h后CTV数量,分析了橘蚜获毒量随获毒时间的变化及其与传毒率的相关性。本研究为进一步研究CTV的流行病学、蚜传机制、蚜虫-CTV-寄主相互作用提供了基础。   主要研究成果:   1.在高度保守区CP25设计特异性引物HD-F/HD-R建立了检测褐色橘蚜中CTV实时荧光定量RT-PCR检测体系;   2.该体系特异性强,对裂皮病、碎叶病、温州蜜柑萎缩病、鳞皮病无特异性扩增,灵敏度高,最低检测限为9.0×10°拷贝/μL,比常规RT-PCR灵敏100倍,扩增效率高、线性范围广、重复性好,是橘蚜中CTV定量分析的有效手段。   3.橘蚜在毒源上获毒24h后带毒率为100%,单头橘蚜中CTV最低含量为2.5×103拷贝,最高含量为1.24×106拷贝,但是总体来看每头橘蚜中CTV数量主要集中于104-105拷贝。   4.CTV分离株CT14A、CT11A、CT16-2单蚜传毒率分别为57.14%、70.27%、15.56%。这3种毒源及其单蚜分离株的CP/HinfⅠRFLP组群均属于单一的第三组群。   5.虫口密度越大,传毒率越高。其中1头、3头、5头、10头、15头、25头橘蚜获毒24h传毒24h的传毒率分别为:15.56%、62.50%、69.23%、81.25%、91.60%、96.67%。   6.在CT11A、CT16-2、CT立间3种毒源上获毒不同时间15头橘蚜中CTV拷贝数主要集中于106拷贝,最低为104拷贝,最高为107拷贝;以CT14A为毒源时CTV拷贝数主要集中于105拷贝,最低为104拷贝,最高为106拷贝,明显低于其他三种毒源。   7.CT11A、CT16-2、CT立间为毒源时,随获毒时间变化橘蚜获毒量的趋势基本相同,即获毒0.5h橘蚜中CTV含量最低,分别为2.08×105±4.29×104、7.80×104±1.54×104、5.95×104±2.56×104拷贝,随着时间延长,获毒量升高,4-6h橘蚜获毒量最高,分别为:2.32×107±5.46×106、1.71×107±3.68×106、9.38×106±2.97×106拷贝,6h之后,获毒量又有所下降。   8.以强毒株CT14A为毒源时,随着获毒时间延长橘蚜中CTV数量呈整体上升趋势,0.5h获毒量最低,为3.39×104±8.44×103拷贝;48h获毒量最高,为2.35×105±3.29×105拷贝;但是在6-9h获毒后橘蚜中CTV数量已达到一小高峰,趋势与其他三种毒源类似。   9.以CT16-2为毒源时,获毒6h后,橘蚜中CTV含量最高,其传毒率也较高,达90.91%。随着获毒时间的延长(9h、12h、24h)橘蚜中CTV含量低于6h,但其传毒率仍保持较高水平,均大于90%;橘蚜获毒0.5h和3h获毒量较低,传毒率也较低,仅为20%,因此,获毒时间较短不利于传毒,6h获毒即可保证较大传毒率。传毒率与橘蚜中CTV含量有一定相关性,橘蚜带毒量是影响其传毒率的因素之一。
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