基于微流控芯片电泳的番茄黄化曲叶病毒快速检测_余明芬
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番茄黄化曲叶病毒病的研究进展分析番茄黄化曲叶病毒病(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是一种由番茄黄化曲叶病毒引起的严重病毒性病害,主要侵害茄类植物,如番茄、茄子、辣椒等,严重影响了茄类植物的产量和质量。
自20世纪90年代以来,该病毒在全球范围内广泛传播,对农业生产造成了严重的危害。
对TYLCV的研究一直备受关注。
本文将分析当前关于番茄黄化曲叶病毒病研究的进展,包括病毒的鉴定、病毒与寄主植物相互作用机制的研究、防控措施等方面的最新进展。
1. 病毒的鉴定研究人员通过分子生物学和生物信息学手段,已经对TYLCV的基因组结构、蛋白质组成等进行了深入研究。
研究表明,TYLCV属于卷叶病毒科,是一种单股正链RNA病毒,其基因组长度约为2.8kb,包含六个开放阅读框。
通过对TYLCV基因组的分析,研究人员已经成功鉴定了不同型号和变种的TYLCV,为进一步研究该病毒的毒力、传播途径和防控措施奠定了基础。
2. 病毒与寄主植物相互作用机制的研究TYLCV主要侵害的寄主植物包括番茄、茄子、辣椒等茄类植物,这些植物对TYLCV的感病性差异较大。
研究人员通过对TYLCV与寄主植物相互作用的研究,发现病毒侵染寄主植物的分子机制,包括病毒的识别、病毒侵染后植物的免疫反应等方面的机制。
这些研究为进一步培育抗性品种、筛选抗性基因、研究抗性机制等提供了重要的理论依据。
3. 防控措施的研究进展针对TYLCV的危害,研究人员对其防控措施进行了广泛的研究。
目前,常见的防控措施包括生物防治、化学防治、抗病品种培育等多种方式。
生物防治方面,研究人员通过筛选嗜热细菌、内生真菌等天然微生物,发现其中一些具有抑制TYLCV的潜力。
化学防治方面,研究人员通过开发新型杀菌剂、改进使用方式等,取得了一定的成果。
针对TYLCV的培育抗性品种的研究也在不断进行中,已经培育出一些抗TYLCV的番茄品种,并进行了相应的田间试验。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910116777.7(22)申请日 2019.02.15(71)申请人 安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所地址 230000 安徽省合肥市农科南路40号(72)发明人 严丹侃 章东方 顾江涛 赵伟 戚仁德 李婷 (74)专利代理机构 绍兴市寅越专利代理事务所(普通合伙) 33285代理人 郭云梅(51)Int.Cl.C12Q 1/70(2006.01)C12Q 1/6844(2018.01)C12R 1/94(2006.01)(54)发明名称一种番茄黄化曲叶病毒的快速检测试剂盒及检测方法(57)摘要本发明公开了一种番茄黄化曲叶病毒的快速检测试剂盒,包括植物病毒DNA快速提取液和检测体系;所述植物病毒DNA快速提取液包括NaOH和Tris -HCl;所述检测体系包括LAMP反应体系和金属离子指示剂检测液;所述LAMP反应体系包括LAMP反应液和LAMP检测引物。
本发明提供的番茄黄化曲叶病毒的快速检测试剂盒,可快速检测到植物上的番茄黄化曲叶病毒,本发明提供的一种番茄黄化曲叶病毒的快速检测方法,可通过反应后溶液的颜色的变化快速诊断出疑似病株是否携带番茄黄化曲叶病毒。
权利要求书1页 说明书5页序列表1页 附图5页CN 109609700 A 2019.04.12C N 109609700A权 利 要 求 书1/1页CN 109609700 A1.一种番茄黄化曲叶病毒的快速检测试剂盒,其特征在于:包括植物病毒DNA快速提取液和检测体系;所述植物病毒DNA快速提取液包括NaOH和Tris-HCl;所述检测体系包括LAMP反应体系和金属离子指示剂检测液;所述LAMP反应体系包括LAMP反应液和LAMP检测引物;所述LAMP检测引物包括四种反应引物,所述四种反应引物依次为:正向外引物F3:5'-GGTAAAGTCTGGATGGATGA-3';反向外引物B3:5'-TGTAGCATGAAATTTCCTCATC-3';正向内引物FIP:5'-GCTGTTTCCATAAGGCCTTCTATCGCAGAATCACACTAATCAGGT-3';反向内引物BIP:5'-CCAATGGATTTTGGACAGGTTTTTATCCCGCAAATCATTCTTCA-3'。
番茄黄化曲叶病毒番茄种质资源的鉴定与筛选摘要:番茄黄化曲叶病毒是番茄上的重要病害之一,严重影响番茄产量和品质,给番茄生产造成巨大的经济损失。
目前国内外对该病的防治主要依赖于化学药剂,但其有一定的抗药性、且会对环境造成污染,因此培育抗病品种是最有效的防治方法。
我国具有丰富的番茄种质资源,是开展番茄黄化曲叶病毒抗性研究的良好材料。
本研究对全国收集到的23份番茄材料进行了TYLCV检测,筛选出12份抗性较好的材料。
为培育抗病品种及防治番茄黄化曲叶病毒病提供了新的种质资源。
关键词:种质;黄化曲叶;病毒;鉴定;番茄;筛选;资源番茄黄化曲叶病毒病(TYLCV)是一种世界性分布的病毒病害,主要危害番茄,由番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)引起,在我国北方番茄产区的发病率高达40%~80%。
TYLCV为双股DNA病毒,其基因组呈双链环状结构,该结构可使病毒粒子在植物体内移动。
当番茄感染TYLCV后,会造成番茄植株矮化、叶片变小、叶色黄绿、叶边锯齿状、果实畸形等症状,严重影响番茄的产量和品质。
目前对TYLCV的防治主要依靠化学药剂防治,但由于其有一定的抗药性,且会对环境造成污染,因此培育抗病品种是最有效的防治方法。
在我国番茄育种中,利用抗源培育抗病品种是最经济有效的方法。
国内外已有多个国家和地区对TYLCV进行了抗病毒研究,但在我国还没有相关研究报道。
本研究在前期工作基础上,对收集到的23份番茄材料进行了TYLCV检测及抗病性鉴定,筛选出12份具有较好抗病性的番茄材料,为进一步开展抗病育种工作提供了丰富的种质资源。
一、抗番茄黄化曲叶病毒的研究意义主要体现在以下几个方面:1.保障食品安全:番茄作为广泛使用的蔬菜之一,其安全问题直接关系到人们的饮食健康。
抗番茄黄化曲叶病毒的研究有助于培育出更健康的番茄品种,降低病毒对番茄生长的影响,从而保障食品的安全与质量。
2.提高农业效益:病毒病害对农业生产带来巨大损失。
抗番茄黄化曲叶病毒的研究有助于减少病毒对番茄产量的影响,提高农业经济效益,为农民带来更多收益。
防控番茄黄化曲叶病毒病关键技术随着市场的需求不断扩大,番茄种植业已成为我国重要的农业产业之一。
而番茄黄化曲叶病毒病(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)的发生和流行严重影响了番茄的生长和产量,甚至导致番茄的全面死亡。
为此,防控番茄黄化曲叶病毒病成为现代农业中的重要任务。
本文将介绍防控番茄黄化曲叶病毒病的关键技术。
1. 选用抗病品种选用具有良好抗病性的品种是预防和控制病害的首要措施。
因此,在番茄生产过程中,选用抗TYLCV的品种是关键。
长期以来,基因工程技术已被广泛用于提高番茄对TYLCV的抗性。
近年来,通过精细分辨的遗传图谱和转录组学技术,发现一些与番茄TYLCV抗性有关的关键抗性基因,这为育种新番茄品种提供了思路和方法。
2. 科学管理土壤科学管理土壤可以有效预防TYLCV的发生和流行。
实际上,当土壤中存在过多的氮、磷、钾等营养元素时,土壤的自然抑菌能力下降,容易导致土壤病害的爆发。
因此,在番茄植株的生长过程中,应合理施肥,避免过度施肥或过量使用化学肥料。
此外,肥料不得有害菌的污染,以免污染土壤。
3. 生物农药的使用使用生物农药是该病防治的一种重要方法。
生物农药是指利用特定的微生物、天敌或天然化合物来防治害虫和病害,不会对环境和动植物产生污染。
生物农药因其绿色、安全、环保的特点,受到了农民的广泛欢迎。
采用一些植物提取物和微生物制剂,如三叶草素、茉莉酸和拟青黛金杆菌等,可有效防治TYLCV,对土壤物理性质、化学性质和微生物生态环境的影响小。
4. 引进夜间光照系统由于TYLCV是一种白天媒介的病毒,其传染媒介——白粉虱白天活动,夜间则会停留在植株表面。
因此,在夜间使用光照系统可以有效防止白粉虱在植株上停留,从而减少TYLCV的传播。
现在,许多番茄种植基地已经引进了夜间光照系统,这极大地改善了种植环境,有助于防止TYLCV的发生和流行。
5. 加强农业技术服务和农业宣传教育加强农业技术服务和农业宣传教育是防控TYLCV的关键所在。
番茄黄化曲叶病毒病的研究进展分析番茄黄化曲叶病毒病(Tomato Yellow Leaf Curl Virus Disease,缩写TYLCV)是一种由番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)引起的严重病害。
该病毒主要感染茄科植物,如番茄、辣椒等,会导致植株黄化、卷曲、发育不良等严重症状,严重影响茄科作物的产量和品质。
本文将对目前关于TYLCV病毒的研究进展进行分析。
一、病毒鉴定与检测方法研究人员通过分子生物学手段对TYLCV病毒进行鉴定和检测。
其中最常用的方法是PCR扩增和序列分析。
研究人员通过设计引物和探针来扩增病毒的特定片段,并通过序列分析比对已知的TYLCV基因组序列,确定病毒的种属和亚种。
还有一些新的检测方法正在研究中,如聚合酶链反应-酶联免疫吸附试验(PCR-ELISA)和卷曲病毒病症集检测(ToCV SBT)。
二、病毒传播途径和宿主范围TYLCV病毒主要通过白薯蝽传播。
白薯蝽是TYLCV的主要媒介昆虫,其通过在植株间传播病毒。
种子传播和接种传播也是TYLCV的传播途径。
TYLCV病毒具有广泛的宿主范围,除了茄科植物外,还可以感染一些豆科和鸭跖草科植物。
三、病毒与寄主植物互作研究研究人员通过病毒、宿主和宿主免疫系统之间的互作研究,深入了解TYLCV的致病机制。
研究发现,TYLCV病毒可以通过抑制植物的防御响应和调节宿主基因表达来促进自身的繁殖。
研究还发现一些植物基因在病毒感染中起到重要的调控作用,如植物雄性不育基因B2(SlNOB1)和Rp1-DeltaK遗传变异体等。
四、抗性品种筛选和遗传改良通过筛选和培育抗TYLCV的品种,是防控TYLCV病毒病的重要手段。
研究人员通过种质资源的评估和遗传背景的分析,筛选出一些具有抗TYLCV性状的品种,并将其引入育种工作中。
研究人员还通过分子遗传学和基因组学的方法进行分子标记辅助选择和基因功能研究,为育种提供了更多的科学依据。
当前关于TYLCV病毒的研究主要集中在病毒鉴定与检测、病毒传播途径和宿主范围、病毒与寄主植物互作、抗性品种筛选和遗传改良以及病毒的生物学特性和传递机制等方面。
番茄黄化曲叶病毒的快速分子检测李常保;崔彦玲;张丽英;李传友【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2012(34)3【摘要】番茄黄化曲叶病毒是当前世界范围内危害番茄生产的毁灭性病害.文章针对番茄黄化曲叶病毒全基因组序列的特异区段自主设计了1 对特异性PCR 引物(上游引物TYLCV-F:5′-ACGCATGCCTCTAATCCAGTGTA-3′,下游引物TYLCV-R:5′-CCAATAAGGCGTAAGCGTGTAGAC-3′),依据PCR 扩增特异片段543 bp 的有无可以快速、准确、高效、特异地检测出是否感染了TYLCV 病毒,这项技术可以方便地应用到工厂化育苗的带毒性检测、蔬菜大规模生产中植株发病情况的快速检测以及抗病毒育种,从而为蔬菜安全可持续生产提供科技支撑.【总页数】5页(P366-370)【作者】李常保;崔彦玲;张丽英;李传友【作者单位】北京市农林科学院蔬菜研究中心,北京100097;北京市农林科学院蔬菜研究中心,北京100097;北京市农林科学院蔬菜研究中心,北京100097;中国科学院遗传与发育生物学研究所,北京100101【正文语种】中文【相关文献】1.沈阳市新民地区番茄黄化曲叶病毒分子检测 [J], 苗则彦;白元俊;李颖;赵杨2.中国台湾番茄曲叶病毒侵染引起广东番茄黄化曲叶病 [J], 何自福;虞皓;毛明杰;罗方芳;林奕韩;王穗涛3.山东烟草番茄黄化曲叶病毒的分子检测和序列分析 [J], 李刚;李现道;赵黎明;李景山;王云;竺晓平4.北京番茄黄化曲叶病毒病的发生及分子检测 [J], 李常保;柴敏;李季;郑建秋5.番茄褪绿病毒与番茄黄化曲叶病毒复合侵染对番茄褪绿病毒传播的影响 [J], 廖锦钰;黄莉萍;张战泓;张德咏;谭新球;刘勇;史晓斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
番茄黄化曲叶病毒病的研究进展分析番茄黄化曲叶病毒病(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是一种严重危害番茄产量和质量的病毒病害。
该病毒主要通过白粉蝶等昆虫传播,在全球范围内广泛流行,对番茄产业造成了重大损失。
为了防控TYLCV病毒病害,科研人员在病毒的传播机制、病毒检测方法和病毒抗性机制等方面进行了大量研究。
研究人员对TYLCV病毒的传播机制进行了深入研究。
他们发现,TYLCV主要经由白粉蝶传播,这是一种广泛分布于全球的益蝽科昆虫。
科研人员通过对白粉蝶的生态学和行为学等方面的研究,发现白粉蝶在野外摄食和寄生的植物中会感染病毒,并在向健康植株飞行过程中将病毒传播给健康植株。
这些研究结果为制定有针对性的防控措施提供了理论依据。
科研人员还开发了多种TYLCV的检测方法,以提高病毒的早期诊断和鉴定效率。
PCR 技术已被广泛用于检测和鉴定TYLCV病毒。
通过PCR技术可以快速、准确地检测出病毒的存在和数量,并且还可以区分出不同的病毒毒株。
还有一些基于免疫学原理的检测方法,如酶联免疫吸附试验(ELISA),可以用于大规模病毒检测。
这些检测方法的开发,为及早发现和控制TYLCV病毒病害提供了技术支持。
科研人员还研究了番茄对TYLCV病毒的抗性机制,以寻找抗性品种和培育抗性番茄品种。
研究表明,番茄植株对TYLCV病毒感染具有一定的抗性。
一些番茄品种能够产生RNA 干扰效应,通过RNA干扰机制抑制病毒复制和传播。
还发现一些番茄品种具有病毒复制相关基因的差异表达,进一步阻断病毒的复制过程。
这些研究为利用抗性品种控制TYLCV病毒病害提供了理论和技术支持。
番茄黄化曲叶病毒病的研究在病毒传播机制、病毒检测方法和病毒抗性机制等方面取得了一定的进展。
未来的研究可以进一步深入病毒与寄主植物的相互作用机制,以提高番茄对TYLCV病毒的抵抗能力,为病害的防控提供更有力的支持。
番茄抗黄化曲叶病基因Ty-2的分子标记及种质资源初步鉴定王宁;李景富;李会佳【期刊名称】《植物保护》【年(卷),期】2015(41)1【摘要】以抗番茄黄化曲叶病毒病材料‘CLN2498D’为父本,感病材料‘早粉2号’为母本,以其F2代为研究对象,采用AFLP及SSR两种标记方法,筛选与Ty-2基因连锁的标记.通过对256对AFLP引物及30对SSR引物的筛选,共获得5个AFLP标记和2个SSR标记与Ty-2基因连锁,其中标记E02M11距离目标基因5.8cM,另有3个标记距离均在10 cM以内.将标记E02 M11用于30份番茄材料的种质资源筛选,获得12个含有该标记的番茄材料,为番茄抗黄化曲叶病毒育种工作提供基础.【总页数】6页(P78-83)【作者】王宁;李景富;李会佳【作者单位】东北农业大学园艺学院,哈尔滨150030;东北农业大学园艺学院,哈尔滨150030;东北农业大学园艺学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S436.412.11【相关文献】1.番茄种质抗黄化曲叶病毒病 Ty-1基因的分子标记分析与田间抗病评价 [J], 张前荣;朱海生;刘建汀;李永平;康建坂;王彬;李大忠;薛珠政;温庆放2.抗番茄黄化曲叶病基因Ty-2的SSR新标记 [J], 杨玛丽;赵统敏;余文贵;赵丽萍3.番茄新品种黄化曲叶病毒病抗性基因Ty1、Ty3的分子标记 [J], 刘燕;尚春明;高振江;王伟;周刚;郑于莉;姚慧静4.番茄抗黄化曲叶病毒病基因的AFLP分子标记 [J], 姚金晓;杨悦俭;叶青静;王荣青;阮美颖;周国治;姚祝平5.番茄新品种黄化曲叶病毒病抗性基因Ty1、Ty3的分子标记 [J], 刘燕;尚春明;高振江;王伟;周刚;郑于莉;姚慧静;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国农业科学 2014,47(17):3405-3413Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.17.008基于微流控芯片电泳的番茄黄化曲叶病毒快速检测余明芬1,2,曾洪梅2,钟润涛3,赵小明3,邱德文1,2(1新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052;2中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100081;3中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116023)摘要:【目的】探索微流控芯片电泳方法在PCR产物检测方面的效果,并建立针对番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)的微流控芯片电泳检测方法,弥补琼脂糖凝胶电泳方法在试剂消耗、所用时间、安全性方面的缺陷。
【方法】通过对TYLCV的基因组进行分析后,在该基因组中相对稳定的位置设计引物,同时兼顾引用已被研究者研究过的引物,对这些选择的引物进行特异性、稳定性、灵敏度等方面的验证,筛选出用于后续试验的引物。
选择DNA标准物φX174/Bsu R I(Hae Ⅲ) marker,分别进行琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳,对二者在耗材、耗时和灵敏度方面进行比较,确定微流控芯片电泳在核酸检测方面的应用价值。
利用筛选出的其中1对引物对番茄叶片的实际样品进行PCR扩增,随后通过微流控芯片电泳对其进行检测,以此探讨微流控芯片电泳在病毒检测方面的检测效果。
【结果】共筛选出14对TYLCV备用引物,其中2对引自文献,12对为本文设计,每对引物均可满足微流控芯片检测要求。
选择其中1对引物TYLCV-T作为随后的研究对象。
利用琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳对DNA标准物检测,结果表明微流控芯片电泳在耗时方面不足琼脂糖凝胶电泳的1/10,约为13 min,试剂消耗为琼脂糖凝胶电泳的1/8,检测灵敏度方面至少比琼脂糖凝胶电泳高103倍,根据DNA标准物原液浓度计算可知,微流控芯片电泳至少可准确检测到浓度为5×10-6 μg·μL-1的核酸样品。
利用微流控芯片电泳对TYLCV-T扩增的TYLCV PCR产物进行检测,将检测峰值图与DNA标准物的峰值图时间比较,就可判断出产物峰的大小范围。
【结论】筛选出的关于TYLCV的备用引物可作为进一步研究微流控芯片技术在该病毒检测方面的基础;通过将琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳进行比较,确立了后者在核酸检测方面的应用价值;通过微流控芯片电泳对TYLCVPCR产物的检测,建立了基于微流控芯片电泳的TYLCV快速检测方法,为TYLCV的快速检测提供新的技术支持。
关键词:番茄黄化曲叶病毒;微流控芯片电泳;琼脂糖凝胶电泳;快速检测Microfluidic Electrophoresis Detection ofTomato yellow leaf curl virus (TYLCV)YU Ming-fen1,2, ZENG Hong-mei2, ZHONG Run-tao3, ZHAO Xiao-ming3, QIU De-wen1,2(1College of Agriculture, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052; 2State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases andInsect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081; 3Dalian Institute of ChemicalPhysics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning)Abstract:【Objective】The objectives of this study are to explore the effect of microfluidic electrophoresis on detection of PCR products, build a detection method for Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) by electrophoresis in microfluidic chip, and to remedythe defect in reagent consumption, long time, lack of safety of agarose gel electrophoresis.【Method】Primers in relatively stable positions of TYLCV genome were designed, some primers in references were taken into account, and these selected primers were verified. TYLCV primers were screened out based on the criterion of specificity, stability, and sensitivity. DNA standardsφX174/Bsu R I (HaeⅢ) marker was subjected to agarose gel electrophoresis and microfluidic electrophoresis, and the two methods收稿日期:2014-03-03;接受日期:2014-04-21基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201303045)联系方式:余明芬,E-mail:mingfeny@。
通信作者曾洪梅,E-mail:zenghongmei@;通信作者邱德文,E-mail:qiudewen@3406 中国农业科学47卷were compared in supplies, time-consumption and sensitivity to confirm the value of microfluidic electrophoresis in nucleic acid detection. In order to evaluate the value of microfluidic electrophoresis in virus detection, the PCR amplification products of one pair of selected primers on the actual samples were processed by microfluidic electrophoresis.【Result】Fourteen pairs of TYLCV primers were screened out, 2 pairs came from the literatures and the other 12 pairs were designed in this study. Each pair of primers could meet the requirement for microfluidic detection. TYLCV-T was chosen from these primers for the subsequent study. By comparison of agarose gel electrophoresis and microfluidic electrophoresis, the time consumption and reagent consumption of microfluidic electrophoresis were 1/10 and 1/8 of those of agarose gel electrophoresis, respectively. The detection sensitivity of microfluidic electrophoresis was at least 103 times higher than that of agarose gel electrophoresis, which could detect accurately 5×10-6 μg·μL-1 of nucleic acid according to calculation of the DNA standards concentration. By comparing the microfluidic electrophoresis peak of the sample with that of DNA marker, the size of the nucleic acid could be determined.【Conclusion】Primers of TYLCV were screened, which can be used for further study of virus detection by microfluidic technology. Microfluidic electrophoresis was more dominant than agarose gel electrophoresis in sensitivity, effectiveness, reagent consumption and time saving. Microfluidic electrophoresis detection was initially established, which provides a new rapid detection approach for TYLCV.Key words: Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV); microfluidic electrophoresis; agarose gel electrophoresis; rapid detection0 引言【研究意义】番茄黄化曲叶病毒病最早于以色列约旦河一带被发现,现已在全世界许多国家和地区发生[1-4],自2002年传入中国后,在华北、华东、西南等多地造成严重危害[5-9],导致巨大的经济损失。