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引起黄蜀葵黄脉症状双生病毒的分子鉴定



全 文 :百合产业的发展近年来在全国呈上升趋势。各
级政府、科研推广部门、经销商、农户,都应该从保障
食品安全、保障药品安全的角度出发,采取有效措
施,努力提升产品品质、提高产品产量,推动百合产
业健康、有序地发展。
参 考 文 献
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·药用植物栽培·
引起黄蜀葵黄脉症状双生病毒的分子鉴定
唐美琼,覃柳燕*
( 广西药用植物园,广西 南宁 530023)
摘要 目的:采用分子生物学方法鉴定从广西药用植物园科研基地种植的表现曲叶、黄脉的黄蜀葵上得到病
毒分离物 H。方法:在电镜下观察病毒粒子的形状,并采用双生病毒的简并引物 PA 和 PB 对病样进行 PCR 检测。
结果: 从分离物 H中扩增得到特异片段有同源性的均属双生病毒科菜豆花叶病毒属病毒成员,其中与一点红黄脉
病毒的分离物相似性最高,在核苷酸水平上为 95%。结论:引起黄蜀葵黄脉症状的病害存在双生病毒侵染,该病害
可能是由一点红黄脉病毒引起。
关键词 黄蜀葵;双生病毒;分子鉴定
中图分类号: R282. 2 /S435. 672 文献标识码: A 文章编号: 1001-4454( 2011) 02-0168-04
Molecular Identification of Geminivirus Inducing Vein Yellowing
in Abelmoschus manihot
TANG Mei-qiong,QIN Liu-yan
( Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plant,Nanning 530023,China)
Abstract Objective: The virus isolate H was identified by molecular biology,it was collected from Abelmoschus manihot plant
showing leaf curl,yellow vein symptoms in Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plant. Methods: The virus isolate H was observed in
electron micrograph,and conformed detected by PCR using universal primer pair for the genus Geminivirus. Results: The results indica-
ted that all sequences homologous to the specific fragment belonged to the genus Begomovirus of the family Geminiviridae. There was
the highest similarity shared 95% homology at nucleotide between the specific fragment and DNA-A of Emilia yellow vein virus isolates.
Conclusion: These findings suggested that there was geminiviridea in Abelmoschus manihot,and the disease probably caused by Emilia
yellow vein virus.
Key words Abelmoschus manihot( L. ) Medic; Geminivirus; Molecular identification
收稿日期: 2010-08-28
基金项目:广西药用植物园青年科学基金资助项目( 桂药基 200814)
作者简介:唐美琼( 1984-) ,女,硕士,研究实习员,主要从事植物分子生物学研究; Tel: 0771-5607502,E-mail: tangmeiqiong2006@ 163. com。
* 通讯作者:覃柳燕,Tel: 0771-5607502,E-mail: qinliuyan@ 126. com。
·861· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 2 期 2011 年 2 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2011.02.003
中草药黄蜀葵 Abelmoschus manihot ( L.) Medic
系锦葵科秋葵属一年生草本植物,原产于非洲和亚
热带地区。其花、根、子均可入药,富含黄酮、蜀葵多
糖、挥发油和有机酸等〔1〕,具有抗炎、镇痛、解热及
降低血脂的作用〔2〕。目前,未见有关黄蜀葵病毒病
的报道。
双生病毒是 1977 年由英国苏格兰作物所的
Harrison教授等首次报道〔3〕,它是一类寄生于植物
体内的具有孪生颗粒形态环状单链 DNA病毒,通常
以昆虫为媒介进行传播。近年来,双生病毒已经在
多种作物上引起严重的危害,在亚、美、欧、非等地区
广泛发生和流行,并有进一步蔓延的趋势〔4,5〕。在
我国亦发现有多种植物受双生病毒的侵染,如南瓜、
番木瓜、烟草、番茄、小麦等经济作物,赛葵、胜红蓟
等杂草,一品红、扶桑等观赏植物〔6-10〕。本文对侵染
黄蜀葵的病毒分离物进行了初步的分子鉴定,为深
入分析该双生病毒的基因组结构、变异进化、致病机
理以及在中草药上的发生和流行奠定基础。
1 材料和方法
1. 1 病毒材料 黄蜀葵病毒样品 H采自广西药用
植物园科研基地,病株的症状表现为叶片下卷、黄
脉,植株矮化。
1. 2 主要试剂及克隆载体 Taq DNA 聚合酶、
dNTP 和 pGEM-T 载体购于 Promega,氨苄青霉素、
IPTG和 x-gal购于 Takara,少量总 DNA 纯化用质粒
提取试剂盒 TIAN prep Mini Plasmid Kit 购于 TIAN-
GEN,从琼脂糖凝胶中回收 DNA 试剂盒 Biospin Gel
Extraction Kit 购于 BioFlux,其余试剂配制所用的药
品均为国产分析纯。
1. 3 病毒提纯 采用聚乙二醇沉淀法,主要参照
胡伟贞等〔11〕的方法进行。病毒粗提纯液负染法进
行电镜观察。
1. 4 植物总 DNA 的提取 参照周雪平等〔12〕的方
法,并用质粒少量提取试剂盒进行纯化。
1. 5 病毒保守区的 PCR 扩增及克隆 参照谢艳
等〔13〕的方法,根据双生病毒共同区及外壳蛋白基因
保守区设计简并引物: PA,5-TAATATTACCKG-
WKGVCCSC-3; PB,5-TGGACYTTRCAWGGBCCT-
TCACA-3,其中 K = G /T,W = A/T,V = A /C /G,S =
C /G,Y = C /T,R = A /G,B = C /T /G,引物由上海捷
瑞生物工程有限公司合成。PCR 产物经 0. 8%琼脂
糖凝胶电泳后回收纯化 500 bp 的特异片段,克隆到
pGEM-T载体中,快速电泳和 PCR 扩增筛选阳性克
隆,委托北京六合华大基因科技股份有限公司进行
序列测定。
1. 6 序列分析 通过测序所得到的序列进行
BLAST比对分析。
2 结果与分析
2. 1 病株表现症状 黄蜀葵病株 H在田间的典型
症状表现为植株矮化、叶片皱缩边缘下卷、叶质脆硬
和黄脉。从症状上表现为典型的双生病毒侵染后的
特征。
2. 2 病毒颗粒的形态特征 用提纯的黄蜀葵病毒
分离物 H样品制片,经电镜观察,病毒粒子杆状,长
300 nm,宽 20 nm。
2. 3 PCR 检测结果 采用 CTAB 法提取病叶总
DNA,经质粒少量提取试剂盒纯化后用作模板,用简
并引物 PA 和 PB 进行 PCR 扩增。从 H 的总 DNA
中扩增到一条 500 bp 的特异片段,健康的黄蜀葵样
品则无此片段。见图 1。表明 H可能感染了双生病
毒。
图 1 黄蜀葵病株样品特异片段的 PCR扩增
M. DNA Ladder 1. H 500 bp
2. 4 特异片段的克隆及序列分析 从黄蜀葵病毒
分离物 H 中扩增得到的特异片段克隆到 pGEM-T
载体中,随意挑取几个白色菌落进行快速电泳和外
源片段的 PCR扩增。见图 2。对经验证已有外源片
段的两个阳性克隆进行序列测定。
测序结果表明,两个阳性克隆的序列完全相同,
片段大小为 508 bp。见图 3。BLAST 结果显示,与
该特异片段序列有同源关系的病毒均属双生病毒科
菜豆花叶病毒属( Begomovirus) 成员,特异片段为双
生病毒 DNA-A的基因间隔区和外壳蛋白基因的部
分区域,其中与一点红黄脉病毒( Emilia yellow vein
virus) 分离物的相似性最高,在核苷酸水平上为
95%。见表 1。
3 讨论
目前对黄蜀葵的研究多集中于化学成分与药理
作用方面,对影响黄蜀葵生物产量和质量的重要病
·961·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 2 期 2011 年 2 月
图 2 快速电泳验证阳性克隆( A)和 PCR验证阳性克隆( B)
M. DNA Ladder 1. pGEM-T 3. 0 kb 2、3. 阳性克隆 3. 5 kb 4、5. 阳性克隆 500 bp 6. pGEM-T( ck)
1 GGACCTTACA TGGGCCGCAC AGCCCCTAGG AACATCAGGG CTTCTTGTCA
51 TTCTGTAAAT TTTGGGCTTT CGATACATGG GCCTGTTGGT CCATATCTGT
101 CTTCTGGTGA CGCGGACAGT GGGGACAGCA GCACGGCGAG TGTATGGGCT
151 GTCGAAGTTC AGTCGTCGAC GTACCTTCGA AACGGGAGTG GAAATGACTA
201 TATCTCCTGG TCGCTTCGCC ATAATCACGT GCCCTAATTA CAGATATTAA
251 ATCCCTAATT AAATCGTACC CAAGTGTATC TGGAGAATAC GTATCGGCTA
301 TACACAATAA ATATTTATTT GCGAGCATAC AACGAAAACC ATGAACCGTA
351 TCGGGGAATT CGTTTAGAAG CGGATCCCAC ATTTTCTGAT ATGGAAACGT
401 GGGGACCAAT CTTTATAATG CATTACTTAA TAATTAAGTG TTCATAGACG
451 GCTGAGATTA AAAGTGGTGG GGTCAAAAAA AAAAAATCGC GGCCCACCGG
501 TAATATTA
图 3 H中扩增得到特异片段的核苷酸序列特异片段 BLAST结果
表 1
登录号 种类描述 最大分值 总分值 序列覆盖率 /% E值 相似度 /%
EU377543 Emilia yellow vein virus-[Fz5]AV2 and AV1 genes 805 805 100 0 95
EU377541 Emilia yellow vein virus-[Fz3]AV2 and AV1 genes 805 805 100 0 95
EU377539 Emilia yellow vein virus-[Fz1]complete genome 801 801 98 0 95
EU377544 Emilia yellow vein virus-[Fz6]AV2 and AV1 genes 800 800 100 0 95
EU377542 Emilia yellow vein virus-[Fz4]AV2 and AV1 genes 800 800 100 0 95
EU377540 Emilia yellow vein virus-[Fz2]AV2 and AV1 genes 791 791 100 0 94
害病毒病的报道甚少。应用分子生物学的方法检测
植物病毒与传统的生物学、血清学方法相比较具有
许多的优点,如检测技术更为快速、灵敏,检测结果
更为准确。
本研究根据已报道的双生病毒侵染植株后田间
表现症状,采用双生病毒基因组 DNA基因间隔区及
外壳蛋白基因的保守序列设计简并引物,从黄蜀葵
病株中扩增出了特异条带。进一步分析发现,该病
毒和已报道 Begomovirus病毒均具有较高的同源性,
根据国际病毒分类委员会第八次报告中,关于 Bego-
movirus病毒基因组 DNA-A 全序列的同源性少于
89%,应为不同种的规定〔14〕,该病毒有可能是一点
红黄脉病毒的一个分离物。目前,课题组正在进行
该样品病毒 DNA-A全基因组序列测定工作,以期获
得更翔实的数据资料。
参 考 文 献
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2004: 301-326.
收稿日期: 2010-09-28
基金项目:国家自然科学基金资助项目( 30070080)
作者简介:李桂强( 1980-) ,男,博士,主要从事药用植物资源学等方面的研究; E-mail: liyanan@ swu. edu. cn。
* 通讯作者:何平,Tel: 023-68254122,E-mail: heping196373@ 126. com。
药用金荞麦“3414”施肥效应研究
李桂强1,何 平1* ,张春平1,张益锋1,胡世俊2
( 1. 西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室 /重庆市三峡库区植物生态与资源重点实
验室,重庆 400715; 2. 中国科学院昆明植物研究所,云南 昆明 650204)
摘要 目的:研究重庆渝西紫色土 N、P、K不同施用量和不同组合方式对金荞麦根茎产量的影响,探索该类型
土壤下的施肥优化方案。方法:采用“3414”施肥设计方案设计实验,在 Excel 2003、SPSS 13. 0、Matlab 7. 0 和 Word
2003 下对数据处理,根据双聚原矢车菊苷元含量评定其品质。结果:不同施肥组合,肥料的有效转化率有差异,其
中有效转化率最高组合为 N3P2K2,为 97. 09%,最低组合为 N0P2K2,为 4. 32% ; 除空白组外,N0P2K2 组产量最低
为 186 kg /667 m2,N2 水平 15 kg /667 m2,另外两种肥料组合在高、中、低三个水平上差异不大;一元、二元、三元函
数拟合效果都较为理想,其中 R2 值排前三的函数是 N、K效应函数、N效应函数和 N、P、K三效应函数;不施肥组双
聚原矢车菊苷元含量最高为 8. 67%,高 N、高 K组其含量降低,但所有的含量均高于 7. 14%。结论:不同施肥组合,
对单一肥料的转化率有一定影响;该类土壤 N肥施用量是决定其产量的关键肥料,故应偏重于氮肥施用;可以采用
N、K效应函数、N效应函数和 N、P、K三效应函数任意一种作为指导该类型土壤的施肥依据;施肥后各组药效成分
含量虽然有差异,但不降低金荞麦品质。
关键词 金荞麦;“3414”施肥方案;施肥量;产量;双聚原矢车菊苷元
中图分类号: R282. 2 文献标识码: A 文章编号: 1001-4454( 2011) 02-1171-05
Effects of“3414”Fertilizer Application on the Yield of Fagopyrum cymosum
LI Gui-qiang1,HE Ping1,ZHANG Chun-ping1,ZHANG Yi-feng1,HU Shi-jun2
( 1. Key Laboratory( Ministry of Education) of Eco-environments of Three Gorges Reservoir Region,Chongqing Key Laboratory of Plant
Ecology and Resources Research for Three Gorges Reservoir Region,School of Life Sciences,Southwest University,Chongqing 400715,
China; 2. Kunming Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Kunming 650204,China)
·171·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 2 期 2011 年 2 月