苹果坏死花叶病毒CP基因原核表达及其抗血清制备

苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus,ApNMV)是近年新发现的病原物,并且是与我国苹果花叶病症状高度相关的重要病毒,进行ApNMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因原核表达、制备多克隆抗血清,以建立快速、灵敏、准确的ApNMV常规检测方法尤为必要.通过设计特异性引物,以RT-PCR方法成功获得ApNMV CP基因序列,插入到原核表达载体pET-28a(+)中构建重组质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG进行重组蛋白(含His-tag)诱导表达.SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,CP基因在大肠杆菌中获得了高效表达,用Ni Sepharose 6 Fast Flow进行蛋白纯化,回收共得到重组蛋白2.4 mg.在屏障环境下免疫2只SPF级新西兰兔,制备出多克隆抗血清,稀释400倍后仍能与ApNMV阳性苹果叶片样品发生免疫反应.由此证明,本研究建立的ApNMV间接ELISA检测方法具有较好的灵敏性,检测效率高,能够用于田间大量样品ApNMV的诊断.

河北苹果坏死花叶病毒的发生及近全基因组序列的测定与分析

为明确苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus, ApNMV)在河北的发生及其基因组特性,本试验利用RT-PCR技术对河北保定两地ApNMV发病情况进行检测,然后通过高通量测序技术对带毒样本进行序列测定和分析。结果表明,河北农大果园‘红珍珠’‘锦锈红’‘信侬红’3个品种及保定唐县苹果实验基地富士品种ApNMV检出率分别为9.09%、18.18%、100%和65%。ApNMV阳性果树高通量测序结果显示,果树为ApNMV、苹果褪绿叶斑病毒(Apple chlorotic leaf spot virus, ACLSV)、苹果茎沟病毒(Apple stem grooving virus, ASGV)和苹果茎痘病毒(Apple stem pitting virus, ASPV)复合侵染,ApNMV河北分离物(ApNMV-HB)的近全基因组序列包含RNA1~RNA3序列,GenBank登录号分别为OP019626、OP019627和OP019628。RNA1编码120 kD的甲基转移酶/NTP-binding解旋酶(MET/HEL),RNA2编码97 kD的RNA聚合酶(POL),RNA3编码运动蛋白(Movement protein, MP)和外壳蛋白(Coatprotein,CP),4个基因核苷酸和氨基酸序列与代表性分离物相似性分别为89.44%~97.02%、92.14%~98.67%。系统发育关系分析表明,以ApNMV RNA1、RNA2、RNA3(CP和MP)编码的氨基酸为基础构建系统发育树,ApNMV-HB分别与AM95、AM125、XJ、ZZ亲缘关系最近。本研究首次揭示了ApNMV河北分离物的近全基因组序列,丰富了该病毒的基因组序列信息,明确了该分离物与其它分离物的系统发育关系,为进一步了解该病毒的系统发育及遗传进化提供参考。

苹果坏死花叶病毒实时荧光定量PCR检测体系的建立

根据GenBank数据库已登录序列设计了12对苹果坏死花叶病毒(apple necrotic mosaic virus,ApNMV)的检测引物,通过引物筛选和体系优化,建立了以ApN1-F3/R3为引物的ApNMV的TB Green染料法实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)检测技术。该技术标准曲线循环阈值与模板浓度呈良好的线性关系,扩增效率为97.3%,相关系数为0.997,灵敏度是常规PCR的100倍。采用q PCR方法对60份田间苹果样品进行检测,结果显示,常规PCR对ApNMV的检出率为51.7%,而qPCR的检出率为56.7%。该技术适用于田间样品的检测。

芝麻坏死花叶病毒的鉴定

自武昌芝麻坏死花叶病株得到 1个病毒分离物 ,根据该分离物生物学特性、粒体形状、血清学性质、外壳蛋白分子量和核酸组分、大小 ,明确为自然侵染芝麻的一种新病毒 ,定名为芝麻坏死花叶病毒 ( Sesame necrotic mosaic virus,SNMV)。在人工接种 7科 38种植物中 ,SNMV侵染 6科 2 3种 ;体外稳定性状 :稀释限点 10 -4～ 10 -5,致死温度 80～ 85℃ ,体外存活期限 4 0 d;病毒可通过土壤和接触传播。SNMV病毒粒体球状 ,表面有粒状突起 ,直径约 32 nm。制备病毒抗血清用琼脂双扩散方法测定效价为 1∶ 12 8。 SNMV和红三叶草坏死花叶病毒 ( RCNMV)、甜三叶草坏死花叶病毒 ( SCNMV)、黄瓜花叶病毒 ( CMV)和花生矮化病毒 ( PSV)抗血清没有反应。病毒外壳蛋白亚基分子量为 3810 0道尔顿 ;核酸 1个组分 ,大小约 4 70 0 nt,另含 RNA片段 ,大小约 60 0 nt,可能为卫星 RNA。依据上述病毒特性 ,SNMV可能归属于番茄丛矮病毒科 ( Tombusviridae)

芝麻坏死花叶病毒(SNMV)部分cDNA合成及序列分析

提取芝麻坏死花叶病毒RNA ,反转录合成cDNA ,对滞后重组质粒进行点杂交 ,得到阳性克隆并且测定序列。经计算机分析 ,获得 336 8个核苷酸 (nt)的序列。该序列含有一个完整的开放阅读框架 (ORF) ,该ORF由1134nt组成 ,推测编码 377个氨基酸 ,分子量为 4 0 .0 4 7× 10 3 道尔顿 (Da)。经比较它与Tombusviride科中Avreusvirus属石柑子潜隐病毒 (Pothoslatentvirus,PoLV)、Tombusvirus属病毒Cymbidiumringspotvirus(CRSV)外壳蛋白 (CP)氨基酸序列同源性分别为 4 0 .7%、4 0 .1% ,其起始氨基酸与Tombusvirus、Aureusvirus属另外的病毒CP起始氨基酸具有很高的保守性。根据这个完整ORF所编码蛋白的大小 ,与CRSV、PoLV病毒CP具一定的同源性 ,CP 5′端氨基酸的保守性 ,推测这个完整的ORF可能包含该病毒的外壳蛋白基因 ,并且这个病毒可能类似PoLV病毒 。

薯蓣褪绿坏死花叶病毒CP基因的原核表达及抗血清的制备

薯蓣褪绿坏死花叶病毒(yam chlorotic necrotic mosaic virus,YCNMV)是马铃薯Y病毒科柘橙病毒属暂定成员。采用RT-PCR方法,以Sprimer/M4简并引物对扩增获得的YCNMV分离物3'端基因组序列为参考序列,根据该序列设计CP基因特异引物获得YCNMV CP基因并插入p ET-30a表达载体中,在BL21(DE3)菌株中诱导表达。获得的融合蛋白经Ni+-NTA柱纯化后免疫新西兰大白兔,制备抗血清。结果表明,连接在表达载体中的CP基因序列及表达的蛋白氨基酸序列与预期的CP基因核苷酸和氨基酸序列同源性均为99.65%。聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,获得的融合蛋白大小约为44 k D,与预期蛋白大小相符。制备的抗血清经Western blotting和ID-ELISA检测表明,获得的多克隆抗体效价较高,能可靠、灵敏、特异地与YCNMV病毒颗粒结合,可应用到该病毒的检测中。

内蒙古呼和浩特地区苹果坏死花叶病毒的检测与遗传多样性研究

采用RT-PCR方法对从内蒙古呼和浩特地区采集的29份表现花叶症状的海红果(Malus micromalus Makino)叶片样品进行了苹果坏死花叶病毒(ApNMV)的检测,ApNMV的检出率为100%,说明ApNMV在呼和浩特地区表现花叶症状的海红果上普遍发生。分别克隆并测序了29份海红果样品中ApNMV的全长外壳蛋白(CP)基因,结果表明,29个ApNMV分离物CP基因间核苷酸序列一致性为94.1%~99.8%,与NCBI数据库中其他19个ApNMV分离物全长CP基因核苷酸一致性为86.1%~97.1%。利用ApNMV CP基因的全长序列构建了系统发育树,48个ApNMV分离物共分成5个组,本研究中的29个ApNMV分离物与2个日本分离物LC108995和NC040470聚集在一起,形成组Ⅰ;其余ApNMV分离物分别形成了组Ⅱ~组Ⅴ。

苹果坏死花叶病毒烟台分离物的鉴定与序列分析

采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术,对在山东省烟台市采集的31份表现花叶症状的苹果幼叶进行了苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus,ApNMV)和苹果花叶病毒(Apple mosaic virus,ApMV)检测。结果表明,ApNMV的检出率为87.1%,ApMV未检出,表明ApNMV与烟台地区苹果花叶病高度相关。从‘红将军’苹果和‘长富2号’苹果花叶样品中分别克隆出2条ApNMVRNA3基因组序列,GenBank登录号分别为MN911185和MN911186,这2条分离物核苷酸序列长度分别为1783 nt和1785 nt。序列比对结果显示,2条分离物核苷酸序列相似性为91.71%,与已报道的ApNMV RNA3核苷酸序列一致性为89.88%~96.64%。系统进化分析显示,不同来源的ApNMV亲缘关系较近,分离物之间没有表现出寄主特异性和地域分布规律。研究结果为该病的防治、流行规律的判断以及致病机理研究提供了理论依据。

3种苹果病毒实时荧光定量RT-PCR检测体系的建立

苹果茎沟病毒(Apple stem grooving virus,ASGV)、苹果茎痘病毒(Apple stem pitting virus,ASPV)和苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus,ApNMV)对果树的生长发育危害严重,而且复合侵染几率较高,为快速、灵敏和高效的检测3种病毒,本研究根据ASPV、ASGV和ApNMV基因组保守序列设计特异引物建立了3种病毒高灵敏度的实时荧光定量PCR检测体系(Real-time fluorescence quantitative reverse transcription PCR,RT-qPCR)。结果表明:引物ASGV-qF/qR-1、ASPV-qF/R-2和ApNMV-qF/R-3有较高的特异性,最适宜的退火温度分别为60℃、58℃和58℃,ASGV、ASPV和ApNMV 3种病毒的RT-qPCR体系比常规RT-2 PCR检测体系灵敏度高100倍,最低检出限分别为82.6、1.49×10^(2)和13.3 copies/μL。检测体系的Ct值的变异系数均小于5%,组间的变异系数在5%以内。河北农业大学果园中经RT-PCR确定带毒的88棵苹果树RT-qPCR检出率为100%,表明建立的RT-qPCR方法的可靠性和稳定性高,适用于田间果树3种病毒的检测,为苹果病毒的准确诊断提供了技术支撑。

中国苹果花叶病病原研究现状分析

我国是世界上最大的苹果生产国,苹果花叶病是苹果栽培中最常见的病毒性病害,在我国各大苹果产区发生普遍。感病苹果叶片常表现花叶、坏死、沿脉形成不均匀分布的条纹等症状,栅栏组织细胞排列松散、叶绿体畸变、膜结构遭到破坏,最终影响叶片光合能力和果实品质形成,严重威胁苹果产业的可持续健康发展。近年来的研究表明,从感花叶病苹果叶片中新鉴定的苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus,ApNMV)与我国苹果表现花叶病的相关性较高,可能是引起我国苹果花叶病的主要病原。但也有研究指出,同属于雀麦花叶病毒科(Bromoviridae)等轴不稳环斑病毒属(Ilarvirus)的苹果花叶病毒(Apple mosaic virus,ApMV)和李属坏死环斑病毒(Prunus necrotic ringspot virus,PNRSV)也被认为可能是引起我国苹果花叶病的重要病原。为此,笔者依据前人研究基础及本研究室前期研究结果,系统综述了ApNMV与我国苹果花叶病的关系及其研究进展,并分析了ApMV和PNRSV在我国表现苹果花叶病的苹果样品中的侵染状况,旨在进一步明确引起我国苹果花叶病的主要病原,为该病害的科学防控提供参考。

5种苹果病毒多重PCR检测体系的建立

苹果褪绿叶斑病毒(ACLSV)、苹果茎沟病毒(ASGV)、苹果茎痘病毒(ASPV)、苹果坏死花叶病毒(ApNMV)和苹果锈果类病毒(ASSVd)是影响我国苹果产业健康发展的重要病毒病害,建立快速、准确的检测方法是防控病毒病的基础。分别设计了ACLSV、ApNMV和ASSVd 3种病毒的检测引物ACL-F1/R1、ApN-F2/R2和ASS-F1/R1,片段的大小分别为1112、1025、213 bp。利用新设计和已报道的苹果病毒特异性引物,通过引物检测效果比较、组合筛选、用量优化及退火温度调试,建立了5种苹果病毒多重PCR检测体系。该检测体系的扩增片段大小分别为ACLSV1112 bp、ApNMV640 bp、ASGV449 bp、ASPV349 bp和ASSVd213 bp。利用多重PCR和单一PCR分别对50份田间苹果样品进行病毒检测,结果显示,各样品多重PCR检测与单一PCR检测结果一致,表明本研究建立的多重RT-PCR方法可准确、快速、高效地检测单一或复合侵染的5种苹果病毒。

植保所专家发现苹果花叶新病毒

近日,中国农业科学院植物保护研究所经济作物病毒病害研究团队与中国农业大学以及日本果树病毒专家合作,利用高通量测序技术从苹果花叶样品中鉴定出一种新的病毒,命名为苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus,ApNMV),并证实这种病毒跟我国苹果花叶病高度相关,颠覆了人们对苹果花叶病病原的常规认知。