病毒病防控岗位
董雅凤 裴光前 范旭东 张尊平
葡萄卷叶病(Grapevine leafrolldisease,GLD)是分布最广泛,危害最严重的葡萄病毒病之一。染病葡萄树势衰退,果实成熟期推迟,果穗着色不良,含糖量降低。2016年日本Takao Ito新发现了一种葡萄卷叶相关病毒,拟命名为葡萄卷叶相关病毒13(GLRaV-13),迄今为止全世界已报道了10余种葡萄卷叶相关病毒,此类病毒属长线病毒科(Closteroviridae),其侵染可引起葡萄卷叶病的发生。在生产中,葡萄叶片的症状表现是田间识别葡萄卷叶病的重要依据,具有较高的诊断价值。然病原不明,不利于脱毒与防控,为此,本研究通过田间调查采样,并结合实验室的ELISA和RT-PCR检测技术,对我国葡萄卷叶病的病原进行了鉴定分析。
1 材料与方法
1.1 材料
在中国农业科学院果树研究所葡萄品种保存圃内进行症状调查,共调查200个品种,结果82个品种表现葡萄卷叶病症状,从中标记了58株。休眠期从标记的病株上剪取一年生休眠枝条,保存于4℃冰箱中。根据文献报道与Genbank中登录的序列信息,设计或筛选了11种葡萄卷叶相关病毒(GLRaV-1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Pr, De)的PCR检测引物,购买了6种葡萄卷叶相关病毒(GLRaV-1,
2, 3, 5, 6, 7)的ELISA检测试剂盒。
1.2 方法
刮取100 mg休眠枝条韧皮部组织,采用改进的二氧化硅吸附法提取总RNA,以总RNA为模板反转录成cDNA后,进行PCR扩增。刮取300 mg休眠枝条韧皮部组织,按ELISA试剂盒操作说明进行病毒检测。为确定检测引物的特异性,对相应葡萄卷叶病毒进行了RT-PCR。将扩增得到的RTPCR产物用PCRFragment RecoveryKit (TaKaRa) 进行回收纯化,与pMD18-T
Vector (TaKaRa) 连接后转化E. coli DH5α感受态,经蓝白斑筛选, 挑取白色菌落进行培养,重组质粒由北京诺赛基因组研究中心有限公司测序,测序结果与NCBI核酸数据库中报道的相应病毒序列进行同源性分析。
2 结果与分析

2.1 田间调查
10月份在葡萄品种保存圃内调查葡萄卷叶病发生情况,红色品种发病初期叶脉间出现暗红色小斑块(图1A,赤霞珠),随后色斑扩大,整个叶片变为暗红色(图1B,蛇龙珠),叶片增厚变脆,但叶脉仍保持绿色(图1C,皇家秋天),严重时整株叶片表现症状,树势减弱(图1D,梅鹿辄)。白色品种初期叶脉间出现黄色小斑块(图1E,郑果大无核),随后色斑扩大,整个叶片变黄,叶脉基本不变色(图1F,雷司令),严重时整株叶片也会表现症状。调查结果显示,欧亚种群中表现葡萄卷叶病症状的品种最多,发病率最高,发病症状也最为严重;欧美杂种也有表现葡萄卷叶病症状的品种,但是发病率和严重度均要比欧亚种群低;未见美洲种群的品种表现葡萄卷叶病症状。
2.2 引物的特异性
从RT-PCR电泳结果来看,每对引物都能扩增出清晰的目标条带(图2),引物LR1-1A/1B,LR2-2U/2D,LC1/ LC2,LR4CP-U/D,LR4F1/R1,HSP4A/4B,LR5-F2/R2和LR7-F2/R2所扩增出的cDNA片段大小分别是:232,333,546,300,319,441,690和502bp。
2.3 ELISA和RT-PCR检测结果
为调查我国葡萄卷叶病毒的种类,利用ELISA和RT-PCR方法对58份葡萄样品进行了检测,GLRaVs总检出率为81.0%,检测到GLRaV-1, 2, 3, 4, 5, 7 等6种葡萄卷叶病毒,其中,GLRaV-3检出率最高,为62.1%,GLRaV-1,2和7检出率分别为20.7%,17.2%和15.5%;GLRaV-4和5的检出率较低,分别为3.4%和5.2%。20个样品检测到2种卷叶相关病毒,占34.5%,3个样品检测到3种卷叶相关病毒,占5.0%,1个样品检测到4种卷叶相关病毒,占1.7%。
2.4 目的基因克隆和序列分析
将回收到的目的基因片段进行克隆和DNA序列测定,并将测序结果与NCBI数据库中已报道的病毒序列进行同源性比较。结果显示,扩增获得的6种葡萄卷叶病毒基因片段与NCBI中已发表序列高度同源(94%~99%)。
3 小结
经检测,GLRaV-1和-3是我国葡萄卷叶病毒的主要病原。2种或3种葡萄卷叶病毒复合侵染现象比较普遍,占所检测样品的42%田间采集的带有明显葡萄卷叶病症状的休眠枝条,卷叶病毒检出率并非100%,而是81%,另有19%的样品未检出病毒,这可能与我们目前所能检测的病毒种类有限有关,另外,病毒在植株体内的分布不均衡,病毒浓度过低,或者病株中存在较多的干扰物质均等也会影响检测结果。由于葡萄卷叶病病原复杂,明确病原病毒需要进行多种病毒的系列检测,因此在培育脱毒品种的过程中,定期观察症状表现或采用指示植物进行鉴定也具有十分重要的意义。