三重PCR检测草莓灰霉病菌、炭疽病菌和黄萎病菌

【目的】探索和优化检测条件,建立同时检测草莓灰霉病菌Botrytiscinerea,炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides和黄萎病菌Verticillium dahliae的三重PCR检测体系,为3种病害的早期快速诊断和鉴定提供技术和方法。【方法】选择可以组合的3种病原菌特异引物,研究多重PCR的影响因素,优化PCR退火温度,采用正交试验方法,以3个引物组、TaqDNA聚合酶、dNTP和Mg2+六因素三水平优化多重PCR体系。【结果】建立并验证适合上述草莓主要病原菌的三重PCR最佳检测体系,可分别扩增出729、539和450bp的特异条带,最适退火温度为50℃,25μL的反应体系中含有0.32μmol·L-1C729+/-、0.032μmol·L-1DB19/DB22、0.32μmol·L-1CgInt/ITS4、1.5UTaq聚合酶、0.15mmol·L-1dNTP、1.6mmol·L-1MgCl2。【结论】利用上述引物组合和反应体系进行三重PCR检测,能够快速从田间发病植株和土壤中将草莓灰霉病菌、草莓炭疽病菌和草莓黄萎病菌检测出来,灵敏度可以达到10pg菌丝DNA。

西瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare的分子检测

【目的】探索西瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)的分子检测技术,为西瓜、甜瓜等生长期和采后炭疽病的快速、准确鉴定和检测提供技术和方法。【方法】根据GeneBank中Colletotrichum属的24个种ITS序列,比较设计出1对引物CY1/CY2(CY1:5′-CTTTGTGAACATACCTAACC-3′;CY2:5′-GGTTTTACGGCAGGAGTG-3′);进一步利用RAPD随机引物扩增西瓜炭疽菌C.orbiculare和菜豆炭疽菌C.lindemuthianum,找出在C.orbiculare中的特异性条带,经过克隆、测序后,设计出1对SCAR引物RB/RC。【结果】引物CY1/CY2可以特异的从C.orbiculare和C.lindemuthianum菌株中扩增到1条442 bp的条带,将这2个种的炭疽菌和其它炭疽菌种以及其它真菌种分开。引物RB/RC可以特异地在C.orbiculare中扩增出1条216 bp条带,将C.orbiculare和C.lindemuthianum分开。采用2对引物组成双重PCR,将C.orbiculare进行特异性扩增,可获得442 bp和216 bp的2条特异性条带。【结论】利用上述2对引物组成双重PCR检测体系,快速鉴定C.orbiculare,并且能够直接在植物组织中将西瓜炭疽菌C.orbiculare检测出来,灵敏度可以达到1pg.μl-1。

三重PCR检测黄瓜靶斑病菌、炭疽病菌和细菌性角斑病菌

【目的】开发一种可同时检测黄瓜靶斑病菌(Corynespora cassiicola)、黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)和黄瓜细菌性角斑病菌(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)的三重PCR快速检测方法。【方法】根据ITS或16S r DNA序列分别设计黄瓜靶斑病原菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌特异性检测引物;通过鉴定引物的特异性,筛选可在目标菌株中扩增出特异片段的特异引物;选择可以组合的3种病原菌特异性引物进行三重PCR,对引物浓度、退火温度、延伸时间和循环数分别进行优化,优化三重PCR体系。【结果】针对黄瓜靶斑病菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌分别设计出5对、7对和6对特异性引物,其中引物CC4F/CC4R和CC5F/CC5R可特异扩增黄瓜靶斑病菌ITS,引物CL1F/CL1R、CL2F/CL2R、CL3F/CL3R、CL3F/CL4R、CL3F/CL5R、CL3F/CL6R和CL3F/CL7R可特异扩增黄瓜炭疽病菌ITS,引物PS3F/PS4R和PS4F/PS4R可特异扩增黄瓜细菌性角斑病菌16S rDNA。引物CC5F/CC5R、CL3F/5R和PS3F/4R扩增片段长度分别为370、275和698 bp,其混合扩增产物可在3%琼脂糖凝胶上得到充分分离,这3对引物选择作为三重PCR引物。在三重PCR反应体系中,当引物CC5F/CC5R、CL3F/5R和PS3F/4R的终浓度分别为0.16、0.4和0.16μmol·L^(-1)时,3个目的片段能同时得到有效扩增;当退火温度大于65℃时,部分目的片段不能有效扩增。最终建立并验证了适合上述3种黄瓜主要病原菌的三重PCR检测体系,即25μL PCR反应体系中含有12.5μL 2×Hiff^(TM) PCR Master Mix(With Dye)、0.16μmol·L^(-1) CC5F/CC5R、0.4μmol·L^(-1) CL3F/CL5R、0.16μmol·L^(-1) PS3F/PS4R。反应程序:95℃预变性3 min;95℃变性30 s,65℃退火30s,72℃延伸2 min,35个循环;最后72℃延伸10 min。【结论】建立的三重PCR方法能够快速检测田间采集的黄瓜发病叶片中的黄瓜靶斑病菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌,灵敏度均可达到0.4 pg·μL^(-1)。

实时荧光定量PCR检测核桃胶胞炭疽菌

为快速灵敏检测核桃炭疽病病原菌,根据Gen Bank中炭疽属(Colletotrichum)不同种的ITS序列差异,设计了核桃炭疽病病原菌胶胞炭疽菌(C. gloeosporioides)的特异性引物YH1/YH2,并优化建立了检测核桃胶胞炭疽菌的SYBR Green I实时荧光定量PCR检测体系。结果表明:该引物能从实验室分离保存鉴定的13株核桃胶胞炭疽菌中特异性扩增出306bp的目的条带,而对于其他6种核桃常见病害病原菌、健康核桃植株组织及所有微生物总基因组DNA均未扩增出特异性条带;建立的实时荧光定量PCR检测体系灵敏度为1×10-3mg·L-1,是常规PCR检测方法的100倍;对10份采集于四川、陕西、湖北等地的林间感病核桃植株组织进行定量检测,实时荧光定量PCR的阳性检出率为80%,且样品病症表现越明显检测到的含菌量越高。建立的SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法可用于核桃感病组织内胶胞炭疽菌的分子鉴定和早期检测。

红掌毁灭炭疽菌的分子检测

根据GenBank中炭疽属Colletotrichum不同种的ITS序列差异,设计了毁灭炭疽菌Colletotrichumdestructivum的特异性引物F1/ITS4,由此建立的PCR检测体系可以从80个毁灭炭疽菌菌株中扩增得到1条486bp的特异性条带,而扩增其他近似或相关种的菌株时没有相应的特异性条带。该检测体系对毁灭炭疽菌基因组DNA的扩增灵敏度达到10pg。将引物F1/ITS4与ITS区通用引物进行套式PCR扩增后,检测灵敏度至少提高10 000倍,每克土中含有200个毁灭炭疽菌分生孢子时即可检测出。进一步利用此检测体系对携带病原菌的灌溉水、发病组织进行检测,均能快速准确地检测出病原菌。

山东省主产烟区烟草炭疽病菌的鉴定与分子检测

从山东临沂等地采集烟草炭疽病害标本,并进行分离、检测、鉴定。结果表明,山东烟草炭疽病原为毁灭炭疽菌。根据烟草炭疽菌与其它烟草病害病原菌核糖体转录间隔区(internal transcribed spacerI,TS)序列间的差异,设计了一对特异性引物Co1/Co2。利用此引物可从烟草炭疽菌总DNA中扩增约300 bp的特异性片段,其余菌株和对照PCR结果为阴性。灵敏度实验证明,可以检测到目的片段的DNA浓度为0.1 pg/μl。对土样检测结果表明,该引物能特异性地检测到Colletotrichum destructivum的存在,为快速、灵敏地检测烟草炭疽菌提供了应用依据。

三重PCR检测黄瓜炭疽病菌、菌核病菌和细菌性萎蔫病菌

本试验建立一种可同时检测黄瓜炭疽病(Colletotrichum orbiculare)、黄瓜菌核病(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)和黄瓜细菌性萎蔫病(Erwinia tracheiphila)等黄瓜主要病害病原菌的三重PCR检测体系。采用正交试验设计方法,对三重PCR的影响因素分析研究,进行退火温度优化,并以3个引物组、Taq DNA聚合酶、dNTP和Mg2+共6因素3水平进行多重PCR体系优化,成功建立了适合黄瓜主要病害的三重PCR最佳检测体系,即25μL的反应体系中含有0.24μmol·L-1CY1/CY2;0.72μmol·L-1SSFWD/SSREV;0.336μmol·L-1ET-P1/ET-P2;1 U Taq聚合酶;0.15 mmol·L-1dNTP;1 mmol·L-1MgCl2,最适退火温度为63℃。该方法能够快速从田间黄瓜发病植株和根围土壤中将黄瓜炭疽病菌、黄瓜菌核病菌和黄瓜细菌性萎蔫病菌检测出来,灵敏度可以达到10 pg·μL-1。

红掌胶胞炭疽菌的分子检测

胶胞炭疽菌是引起红掌炭疽病的病原菌。根据GenBank中炭疽属不同种的ITS序列差异,设计了胶胞炭疽菌的特异性引物E1/E2,由此建立的PCR检测体系可以从38个胶胞炭疽菌菌株中扩增得到329 bp的特异性条带,而扩增其它近似或相关菌株时没有相应的特异性条带。该检测体系对胶胞炭疽菌基因组DNA的扩增灵敏度达到10 pg。将引物E1/E2与ITS区通用引物进行套式PCR扩增后,检测灵敏度至少提高10 000倍。当土中胶胞炭疽菌分生孢子达到200个/g土时可检测出。进一步利用此检测体系对携带病原菌的灌溉水、发病组织进行检测,均能快速稳定地检测出病原菌。