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抗病毒剂结合茎尖培养脱除沙地葡萄茎痘病毒 [2017/12/31 12:21:38] 来源: 作者:Admin

病毒病防控岗位

胡国君 董雅凤 张尊平 范旭东 任芳 李正男

 

  葡萄(Vitis spp.)作为一种重要的经济树种,在世界范围内广泛种植,但由于长期的无性繁殖,容易感染多种病毒病害。目前世界上报道的葡萄病毒有60多种,其中,分布最广、危害最重的葡萄病毒病害主要有扇叶病、卷叶病、皱木复合病和斑点病。皱木复合病可通过嫁接传染,其病原尚不十分明确,已有研究表明,葡萄病毒AGVA)、葡萄病毒BGVB)和沙地葡萄茎痘病毒(GRSPaV)与该病害的发生有关。据报道,葡萄感染皱木复合病后产量可减少14%-70%,嫁接成活率降低40%,生长量减少30%。目前控制病毒病的主要途径就是采用无病毒的繁殖材料,前期研究结果显示,GRSPaV的脱除率较低,为了提高脱毒效率,本研究以感染GRSPaV的葡萄试管苗为研究材料,比较化学处理不同试剂浓度和处理时间的脱毒效果。


  1 材料与方法


  1.1 材料


  实验室保存的携带GRSPaV的“巨峰”葡萄试管苗。


  1.2 加病毒醚的MS培养基配制


  先配制浓度为1,000μg/mL病毒醚溶液,然后将母液加入高温灭菌后冷却至60-70℃的MS培养基中,使其终浓度为1525μg/mL,加完后迅速混匀,置于室温条件备用。


  1.3 离体植株继代培养


  葡萄试管苗一般培养40-50d后进行继代,每次继代切取1.5-2cm左右的茎尖或茎段转到新鲜的MS基本扩繁培养基中,每次继代的离体材料需抽样进行RT-PCR检测,以便确保带毒。当离体材料扩繁到所需数量后,选取长势一致的植株,切取1 cm茎尖进行脱毒处理。


  1.4 脱毒处理


  将切取的1cm茎尖移入含病毒醚(终浓度为1525μg/mL)的MS培养基中,每瓶3株,设3次重复,室温24±1℃下进行培养,每天光照培养16h,黑暗培养8h,光照强度为40μmol s-1 m-2。每5d记录一次植株的生长状况,共处理85d,统计新生的侧枝(≥ 5mm)数,并测量植株的株高。对照组将切取的茎尖直接移入基本的MS培养基中,每瓶5-6株,设3次重复,同条件下进行培养。当材料处理到456585d时切取1.0mm的茎尖(主芽和侧芽),移入新鲜的基本MS扩繁培养基中,记录再生植株的成活率,当再生植株继代4次后采用RT-PCR的方法对再生植株的带毒情况进行检测。


  1.5 总RNA提取


  称取0.1 g样品,液氮研磨,加入0.5 ml提取缓冲液中,充分震荡混匀;向匀浆液中加入25μL20%SDS混匀,65 2 0 min; 加入125μL 5 M KOAc,震荡混匀后冰上放置20min4℃,12,000g离心15min;吸上述上清400μL加入2倍体积的无水乙醇,冰上放置10min后,4℃,1,2000g离心10min;沉淀用75%乙醇洗涤两次,加入50μLDEPC处理去离子水。


  1.6 RT-PCR检测


  取上述总RNA 2 μL6碱基随机引物1μLDEPC处理去离子水7μL于一离心管中,沸水变性6 min,冰上3min。依次加入:5×RT buffer 2μLdNTPs10mmol/l1μLM-MLV200U/μl0 . 5 μ L R n a s i n 40U/μ L 0.5μL,用水补足至20μL。混匀后37℃水浴1h70℃灭活5min,冰浴3min-20℃备用。

 

 

  取上述cDNA 2μL,依次加入10× RCR buffer 2.5μLdNTPs10 mmol/L2 μL、同源和互补引物(表1)各0.5 μL rTaq DNA聚合酶 1 U,最后定容至25μL

扩增条件为:95℃预变性3min94 30 s57 45 s72 45 s,共35个循环,72 7 min。扩增结束后取6μL PCR产物和1μL 6×Loading buffer 1.2%的琼脂糖凝胶中进行分离,经0.5 mg/L EB溶液染色后在BIO-RAD凝胶成像系统中,观察扩增结果。


  2 结果与分析


  2.1 病毒醚对葡萄试管苗的影响


  处理85d后,含1525 μg/mL病毒醚(R15R25)培养基中的试管苗均未发生死亡的现象。在处理的最初5-25dR15R25与对照组植株的长势及株高等未表现出明显的差(表2)。25d后,尽管在数据分析中,处理组与对照组植株无明显差别,但处理组植株开始表现出药害,具体表现为:叶片上出现轻度的褪绿或坏死斑,且植株矮化等。处理65d后,处理组植株的药害比较明显,对照组的株高明显高于处理组,但增殖方面二者仍无明显的差异。当处理到85d时,对照组和处理组均出现叶片变黄或变褐色的现象,推测为自然衰老的生理反应。此外,病毒醚的药害还表现在对根的抑制上(图1),研究表明,对照组、R15R25的生根率分别为100%81.8%95.0%,且处理组的根明显比对照组短。







  2.2 病毒醚的脱毒效果分析


  为了提高检测的准确度,所有再生植株均进行了两轮的病毒检测, 第1 轮的检出率为25.2%(38/151),第2轮的检出率是第1轮的2倍,为47.7% (72/151)。结果表明,病毒的脱除率与病毒醚浓度有关。处理456585d的再生植株中,R25的脱毒率均高于R15的脱毒率。R25R15在这三个时期的平均脱毒率分别为81.7% (60/74)68.8% (53/77)。通过比较发现,病毒的脱除率还与处理时间有关,随着处理时间的延长而增加。25μg/ml病毒醚处理456585d后的再生植株的脱毒率分别为21.437.577.8%(表3)。


  3 小结


  葡萄对病毒醚比较敏感,整个处理期,植株的长势均与对照组相比较弱。长期的脱毒实践让我们发现,GRSPaV是比较难于脱除的一种葡萄病毒,常用的热处理脱毒脱毒率不足50%,使用病毒醚后,能获得较高的脱除效率,因此,该方法具有很好的应用前景。