侵染甘薯的SPCSV、SPVG、SPFMV多重RT-PCR检测方法的建立及应用

为建立可同时检测甘薯褪绿矮化病毒（SPCSV）、甘薯G病毒（SPVG）和甘薯羽状斑驳病毒（SPFMV）多重RT-PCR检测方法,本文根据SPCSV热激蛋白基因（hsp70）及SPVG、SPFMV外壳蛋白基因（CP）基因核苷酸序列的保守区域设计特异性引物,通过引物筛选,优化多重RT-PCR反应条件,建立了能同时检测SPCSV、SPVG和SPFMV 3种病毒的多重RT-PCR检测方法。该体系能有效扩增出大小为304、433、601 bp 3个特异性片段。测序结果表明3种病毒与参考序列的一致性达94%-99%。应用建立的多重RT-PCR检测方法可稳定、准确、灵敏地同时检测单一或复合侵染3种甘薯病毒,为甘薯脱毒和病毒病诊断奠定基础。

甘薯病毒G(SPVG)外壳蛋白基因的克隆、表达及其抗血清的制备

根据已报道的甘薯病毒G(SweetPotatoVirusG,SPVG)外壳蛋白(CP)基因的核苷酸序列合成引物,利用RT-PCR方法克隆了SPVG河南分离物(SPVG-HN)的CP基因,序列分析表明,SPVG-HNCP基因由1065个核苷酸组成(GenBank登录号为DQ399861),编码355个氨基酸残基。与GenBank中Egypt1(AJ515380)、LSU-1(AY178991)和LSU-3(AY178990)分离物的核苷酸序列相似性为98%左右,与中国广东分离物SPVG-CH(X76944)和SPVG-CH2(Z83314)的相似性分别为98.1%和85.5%。将CP基因克隆到原核表达载体pET-30a(+)上,SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,CP基因在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中得到了高效表达。以表达的蛋白为抗原,免疫家兔,制备了SPVG外壳蛋白的特异性抗血清。间接ELISA检测结果表明,制备的抗血清可用于田间甘薯样品的检测。

反向斑点杂交法快速检测甘薯羽状斑驳病毒和甘薯G病毒

【目的】以克隆得到的甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)和甘薯G病毒(Sweet potato virus G,SPVG)基因片段为探针建立反向斑点杂交技术体系,应用于甘薯组培脱毒苗带毒情况检测,为生产优质甘薯组培脱毒苗提供保障。【方法】根据已公布的侵染甘薯的SPFMV和SPVG的核苷酸序列设计两对特异引物,以RT-PCR法从染病的甘薯叶片扩增SPFMV和SPVG的两个片段,并以克隆到的两个病毒片段及内参基因Actin片段为探针建立反向斑点杂交体系。【结果】分别克隆出长度约310和500 bp的片段,经BLAST比对,所获得的310 bp片段为SPFMV的外壳蛋白基因片段,同源性为97%,500 bp片段为SPVG的外壳蛋白基因片段,同源性为99%。分别用带有SPFMV和SPVG片段的重组质粒pUC-SPFMV和pUC-SPVG进行反向斑点杂交,发现不同病毒能获得单一信号,无交叉现象。以染病甘薯和脱毒甘薯苗为样品,用该种病毒的探针进行反向斑点杂交,染病植株样品中能获得单一信号,而脱毒苗甘薯样品未见任何信号,杂交结果与RT-PCR检测结果一致。【结论】用建立的反向斑点杂交技术体系能有效检测甘薯中的SPFMV和SPVG,无交叉信号,可用于甘薯组培脱毒苗的前期检测。

甘薯G病毒吉林分离物的全基因组序列测定与分析

利用RT-PCR结合RACE方法,从感染SPVG的甘薯叶片中获得甘薯G病毒吉林分离物Jilin-gzl的全基因组序列。测序获得的Jilin-gzl分离物(GenBank No.Mk392509)基因组为10 797 nt。该病毒基因组含有一个10 464 nt的开放阅读框,编码由3 488个氨基酸构成的多聚蛋白。在P1和P3基因中也发现了由移码翻译产生的PISPO蛋白和PIPO蛋白。比对分析显示,在开放阅读框水平上Jilin-gzl与6个不同分离物核苷酸序列一致性为79%~99%,氨基酸一致性为92%~99%,其中与SC11、IS103、HG167和Jesus_Maria分离物一致性最高,与WT325和AI一致性最低。系统发育分析显示,Jilin-gzl与HG167和WCFR11系统发育关系最近,与中国台湾地区分离物WT325系统发育关系较远。这是中国大陆地区关于SPVG分离物全基因序列的首次报道,同时也是首次在中国东北地区发现SPVG。该研究探明了Jilin-gzl分离物的基因结构,系统发育关系,丰富了SPVG基因组序列信息,为后续开展SPVG种群的遗传进化及功能研究奠定了基础。

甘薯4种RNA病毒多重RT-PCR检测方法的建立

针对甘薯生产上发生为害严重的甘薯RNA病毒-甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)、甘薯褪绿矮化病毒(SPCSV)、甘薯G病毒(SPVG)和甘薯C病毒(SPVC),建立了多重RT-PCR检测方法。首先根据GenBank中收录的这些病毒的外壳蛋白(CP)基因的保守序列,利用Premier 5.0软件分别设计并合成了上述4种病毒的特异性引物;以4种病毒的下游特异性引物合成的cDNA为模板,在同一体系中同时加入上述4种甘薯病毒引物进行PCR扩增,初步建立这4种甘薯RNA病毒的最佳多重RT-PCR体系;通过对该多重RT-PCR体系的退火温度、延伸时间、dNTPs量、模板量、引物浓度等条件的优化,建立了能够同时检测这4种甘薯RNA病毒的最优四重RT-PCR检测体系,并对优化的多重RT-PCR体系进行了挑战测试和灵敏度测试。试验结果显示,优化的多重RT-PCR体系,各病毒引物之间不会出现交叉干扰,所扩增的4条目的条带清晰,能够明确区分上述4种甘薯病毒;挑战检测和灵敏度测试显示,此检测体系特异性强且灵敏度高。所建立的上述4种甘薯RNA病毒的多重RT-PCR检测方法能同时检测4种甘薯病毒,不仅准确灵敏,而且降低了检测成本,提高了病毒检测效率。

甘薯病毒G CH株系和CH2株系中国分离物基因组全序列克隆及结构特征分析

为明确甘薯病毒G(sweet potato virus G,SPVG)CH株系中国分离物SPVG-CH-Ch1和CH2株系中国分离物SPVG-CH2-Ch1的基因组结构特征及遗传变异情况,利用RT-PCR和RACE方法克隆获得分离物SPVG-CH-Ch1和SPVG-CH2-Ch1的基因组全序列,应用DNAMAN软件对基因组全序列及不同编码区序列进行分子变异分析,并基于多聚蛋白基因序列利用MEGA 7软件进行系统进化分析。结果表明,分离物SPVG-CH-Ch1和SPVG-CH2-Ch1的基因组分别包含10 813个和10 834个核苷酸,均包含1个开放阅读框,由10 467个核苷酸组成,编码含有3 488个氨基酸残基的多聚蛋白。分离物SPVG-CH-Ch1与SPVG-CH2-Ch1之间的基因组全序列核苷酸一致性为78.6%,二者与GenBank中登录的其它SPVG分离物基因组全序列核苷酸一致性分别为78.6%~99.1%和77.9%~98.6%,其中SPVG-CH-Ch1与IS103分离物(KM014815)的核苷酸一致性最高,为99.1%,与WT325分离物(KF790759)的核苷酸一致性最低,为78.6%;SPVG-CH2-Ch1与WT325分离物的核苷酸一致性最高,为98.6%,与66Al分离(KX279878)的核苷酸一致性最低,为77.9%。系统进化树显示,SPVG-CH-Ch1与CH株系的7个分离物形成1个分支,SPVG-CH2-Ch1与CH2株系的WT325分离物形成1个分支。表明SPVG的CH株系和CH2株系之间的变异较大,株系内较保守。