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Development and application of a real-time PCR method for detection of west African strain of Sweet potato chlorotic stunt virus

甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(5): 461 ̄468(2014)
收稿日期: 2013 ̄12 ̄11ꎻ 修回日期: 2014 ̄06 ̄15
基金项目: 国家甘薯产业技术体系建设项目资助(CARS ̄11 ̄B ̄07)ꎻ 河南省农业科学院财政预算项目资助
通讯作者: 张振臣ꎬ研究员ꎬ主要从事植物病毒病害研究ꎻE ̄mail: zhangzhenchen@126􀆰 com
第一作者: 王 丽ꎬ女ꎬ吉林省抚松县人ꎬ在读博士ꎬ主要从事植物病毒病害研究ꎻ E ̄mail: wangli200020002000@126􀆰 comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2014.05.003
甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量
PCR检测方法的建立及应用
王 丽1ꎬ3ꎬ王振东1ꎬ乔 奇2ꎬ秦艳红2ꎬ张德胜2ꎬ田雨婷2ꎬ王 爽2ꎬ张立军1ꎬ张振臣2∗
( 1沈阳农业大学农学院ꎬ沈阳 110161ꎻ 2河南省农业科学院植物保护研究所ꎬ河南省农作物病虫害防治重点实验室ꎬ
农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室ꎬ郑州 450002ꎻ 3南阳师范学院生命科学与技术学院ꎬ南阳 473061)
摘要:依据 GenBank中登录的甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virusꎬSPCSV)西非株系(WA)的核苷酸序列ꎬ
分别设计两对特异性引物和一条 TaqMan探针ꎮ 以 SPCSV ̄WA外壳蛋白(cp)基因的重组质粒为阳性标准质粒绘制标准曲
线ꎬ通过优化反应体系和反应条件ꎬ建立了 SPCSV ̄WA的实时荧光定量 PCR检测方法ꎮ 试验结果表明ꎬ该方法只能检测到
目的病毒ꎬ标准曲线的斜率和相关系数分别为-3􀆰 239 和 1ꎬ扩增效率为 103􀆰 568%ꎮ 最低可检测到约 3􀆰 31 copies / μL 的阳
性质粒ꎬ灵敏度比常规 PCR高 1 000倍ꎮ 本研究建立的 SPCSV实时荧光定量 PCR方法可用于田间样品的检测ꎬ为 SPCSV
的早期预警和流行学研究提供了技术手段ꎮ
关键词:甘薯褪绿矮化病毒西非株系ꎻ 荧光探针ꎻ 实时荧光定量 PCR
Development and application of a real ̄time PCR method for detection of west African
strain of Sweet potato chlorotic stunt virus   WANG Li1ꎬ WANG Zhen ̄dong1ꎬ QIAO Qi2ꎬ QIN
Yan ̄hong2ꎬ ZHANG De ̄sheng2ꎬ TIAN Yu ̄ting2ꎬWANG Shuang2ꎬ ZHANG Li ̄jun1ꎬ ZHANG Zhen ̄chen2  (1Col ̄
lege of Agronomyꎬ Shenyang Agricultural Universityꎬ Shenyang 110161ꎬ Chinaꎻ 2Institute of Plant Protectionꎬ Henan Academy of
Agricultural Sciencesꎬ Henan Key Laboratory of Crop Pest Controlꎬ IPM Key Laboratory in Southern part of North China for Ministry
of Agricultureꎬ Zhengzhou 450002ꎬ Chinaꎻ 3 Department of Life Sciencesꎬ Nanyang Normal Universityꎬ Nanyan 473061ꎬChina)
Abstract: A sensitive and stable real ̄time PCR method for detecting west African strain of Sweet potato
chloroticstunt virus (SPCSV ̄WA) was established based on specific primers and TaqMan probeꎬ which were
designed from the coat protein gene sequences of SPCSV ̄WA􀆰 The standard curves was generated by purified
DNA of the recombined plasmid of SPCSV ̄WA coat protein gene􀆰 With the recombined plasmid DNA as
templateꎬ the main influential factors of real ̄time PCR including annealing temperatureꎬ probe and primer
concentrations were optimized for the highest sensitivity􀆰 The results showed that the correlation coefficient and
the slope value of the standard curves with plasmid DNA were 1 and -3􀆰 239ꎬ respectively􀆰 The efficiency of the
PCR was 103􀆰 568% 􀆰 The detection limit of the real ̄time PCR method was 3􀆰 31 copies / μL. Compared to
conventional PCRꎬ the real ̄time PCR method showed 1 000 fold higher in detection sensitivity􀆰 This method
could be used for the specific detection of SPCSV ̄WA from field samples of sweet potatoꎬ which provided a
useful tool for the early warning of SPCSV ̄WA and epidemiological investigation􀆰
Key words: west African strain of Sweet potato chlorotic stunt virus (SPCSV ̄WA)ꎻ TaqMan probeꎻ real ̄
time PCR
中图分类号: S432􀆰 41          文献标识码: A          文章编号: 0412 ̄0914(2014)05 ̄0461 ̄08
 
植物病理学报 44卷
    甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt
virusꎬSPCSV)为长线形病毒科(Closteroviridae)毛
形病毒属(Crinivirus)病毒ꎬ是侵染甘薯的主要病毒
之一ꎮ SPCSV与甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato
feathery mottle virusꎬSPFMV)共同侵染甘薯ꎬ可引起
甘薯病毒病害(Sweet potato virus diseaseꎬSPVD)的
发生ꎮ SPVD对甘薯产量影响极大ꎬ严重时可造成
90%以上的产量损失ꎬ甚至绝收ꎬ是甘薯上的毁灭性
病害[1]ꎮ SPCSV最早报道于 20 世纪 70 年代ꎬ2010
年 Qiao等[2]首先报道了 SPCSV在我国的发生ꎮ 广
东、江苏、四川、安徽等主要甘薯产区先后发现
SPCSV和 SPVD的发生和危害[3]ꎬ该病毒在我国甘
薯产区有扩散蔓延的趋势ꎮ 对甘薯病毒病害目前尚
无特别有效的化学防治方法ꎬ建立 SPCSV的早期诊
断技术ꎬ加强对 SPCSV 和 SPVD 的预警与监测ꎬ尽
早发现病害并采取防控措施ꎬ对于防止该病的蔓延
为害具有重要意义ꎮ 当前用于甘薯病毒检测的常用
方法是酶联免疫吸附(ELISA)技术[3ꎬ4]和 PCR[3~5]技
术ꎮ ELISA技术存在灵敏度低、特异性差等问题ꎬ而
普通的 PCR方法不能对病毒进行定量分析ꎮ 实时荧
光定量 PCR(real ̄time fluorescent quantitative PCR)技
术是近几年发展起来的一种新型的核酸定性、定量技
术ꎬ既有普通 PCR灵敏、快速的特点ꎬ又可实时监测ꎬ
已应用于多种植物病毒的检测[6ꎬ7]ꎮ 我国尚无
SPCSV实时荧光定量 PCR检测方法的研究报道ꎮ
    SPCSV基因组为双组分单链正义 RNAꎬ大小
17 kb 左右[8]ꎮ 根据血清学关系和核苷酸序列ꎬ
SPCSV可划分为东非(EA)和西非(WA) 2 个株
系[9]ꎮ 目前ꎬ侵染我国甘薯的主要是 WA 株
系[3ꎬ10]ꎮ 本研究针对 SPCSV ̄WA的 cp 基因ꎬ设计
了用于实时荧光定量检测的引物和 TaqMan 荧光
探针ꎬ建立了 SPCSV ̄WA的实时荧光定量 PCR 检
测方法ꎬ以期为 SPCSV在我国的流行情况调查、早
期的监测预警以及 SPCSV与其他病毒互作关系研
究提供技术手段ꎮ
1  材料与方法
1􀆰 1  质粒和甘薯病毒材料
    含有 SPFMV、甘薯潜隐病毒(Sweet potato la ̄
tent virusꎬSPLV)、甘薯 G 病毒(Sweet potato virus
GꎬSPVG)、甘薯脉花叶病毒(Sweet potato vein mo ̄
saic virusꎬSPVMV)cp基因的重组质粒用于荧光定
量 PCR的特异性检验ꎮ 这 4种重组质粒均由本实
验室构建并保存[4ꎬ10]ꎮ
    分别在浙江、四川、江苏等地采集具有典型
SPVD症状的甘薯茎蔓栽种于防虫温室中ꎬ用于硝酸
纤维素膜酶联免疫吸附测定(NCM ̄ELISA)、常规
RT ̄PCR和实时荧光定量 PCR 3种方法检测效果的
比较ꎮ
1􀆰 2  主要试剂与仪器
    SPCSV 硝酸纤维素膜酶联免疫吸附测定
(NCM ̄ELISA)检测试剂盒购自国际马铃薯中心
(CIP)ꎮ UNIQ ̄10柱式总 RNA抽提试剂盒为上海
生工生物工程公司产品ꎻRNase 抑制剂、M ̄MLV
反转录酶、Taq DNA聚合酶、Premix Ex TaqTM酶购
自大连宝生物技术公司ꎮ 其他试剂为国产分析纯ꎮ
DNA 测序由上海生工生物工程公司完成ꎮ 荧光定
量 PCR仪为 ABI 7500 型ꎬNanoVue PLUS 超微量
分光光度计为美国 GE公司产品ꎮ
1􀆰 3  引物和探针的设计及合成
    根据 GenBank 中登录的 SPCSV 核苷酸序列
(登录号:FJ807785)ꎬ设计扩增 SPCSV ̄WA cp 基
因的特异性引物 CSV ̄CP ̄P1 和 CSV ̄CP ̄P2ꎮ 在
SPCSV ̄WA cp基因内部设计一对特异性引物和一
条特异性探针(表 1)ꎬ用于荧光定量检测 SPCSVꎮ
引物和探针均由大连宝生物技术公司合成ꎮ
Table 1  Sequences of primers and probe used for the detection of Sweet potato chlorotic stunt virus
Name Sequence(5′→ 3′) Length / bp Product length / bp
CSV ̄CP ̄P1(F) ATGGCTGATAGCACTAAAGTCGA 23
CSV ̄CP ̄P2(R) TCAACAGTGAAGACCTGTTCCAG 23
774
CSV ̄DL1(F) GACTCAGATTTGGAAACTAA 20
CSV ̄DL2(R) TGGAGAATTGGAATATACTTG 21
186
CSV ̄probe FAM ̄ AACTACAGTCCGAGTATGCGTCTC ̄BHQ1 24
  F: Forward primerꎻ R: Reverse primer􀆰
264
 
  5期 王 丽ꎬ等:甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量 PCR检测方法的建立及应用
1􀆰 4  NCM ̄ELISA
    从待检甘薯植株的顶部、中部和底部叶片上各
取直径 1 cm的叶盘ꎬ混合研磨后点于硝酸纤维素
膜上ꎬ利用 NCM ̄ELISA 检测试剂盒对 SPCSV 进
行检测ꎬ按照试剂盒使用说明进行操作[4]ꎮ
1􀆰 5  病毒 RNA的提取和 RT ̄PCR
    用上海生工生物工程公司的 UNIQ ̄10 柱式总
RNA抽提试剂盒ꎬ提取感病甘薯叶片总 RNAꎮ 用
CSV ̄DL2引物反转录合成 cDNA 第一链ꎬ用于实
时荧光定量 PCR 检测ꎻ用 CSV ̄CP ̄P2 引物反转录
合成 cDNA 第一链ꎬ再利用正向引物 CSV ̄CP ̄P1
进行 PCR 扩增ꎮ PCR 反应体系:cDNA 5 μL、10×
ExTaq 缓冲液(含 MgCl2)5 μL、2􀆰 5 mol / L dNTP
混合物 2 μL、正向引物和反向引物各 1 μL、ExTaq
DNA聚合酶(5 U / μL)0􀆰 25 μLꎬ补充 ddH2O至总
体积 50 μLꎮ PCR 反应条件:94℃ 1 minꎬ56℃ 30
sꎬ72℃ 1 minꎬ35 个循环ꎻ最后 72℃延伸 10 minꎮ
扩增产物经 1􀆰 0%琼脂糖凝胶电泳、UVP凝胶成像
系统观察和照相ꎮ
1􀆰 6  荧光定量 PCR方法的建立
1􀆰 6􀆰 1  标准质粒的制备  利用 RT ̄PCR方法扩增出
SPCSV ̄WA 的 cp 基因ꎬ将纯化后的 PCR 产物和
pMD19 ̄T载体连接ꎬ转化大肠杆菌 TG1ꎬ提取质粒ꎮ
经测序验证正确后获得 SPCSV ̄WA cp基因的重组质
粒ꎮ 用分光光度计测定重组质粒的浓度和纯度ꎬ根据
阿伏伽德罗常数[ 11]计算出质粒的拷贝数ꎮ 对重组质
粒进行 10倍连续梯度稀释ꎬ获得 10倍浓度差的质粒
(10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9、10-10)ꎬ
作为 SPCSV检测用阳性标准品ꎮ
1􀆰 6􀆰 2  反应体系和循环条件的优化  以 SPCSV ̄
WA cp标准质粒 DNA(10- 4)为模板ꎬ将引物浓度
在 0􀆰 1 μmol / L ~ 0􀆰 4 μmol / L 的范围内以 0􀆰 1
μmol / L 递增ꎻ探针浓度在 0􀆰 1 μmol / L ~ 0􀆰 5
μmol / L的范围内以 0􀆰 1 μmol / L 递增ꎬ筛选引物
和探针的最佳浓度ꎮ 扩增反应总体系为 20 μLꎬ其
中 Premix Ex TaqTM 10 μLꎬROX Reference Dye Ⅱ
0􀆰 4 μLꎬ模板 2 μLꎬ用灭菌 DEPC 水补足 20 μLꎮ
获得最佳反应体系后ꎬ采用三温循环方式ꎬ对荧光
定量 PCR退火温度进行优化ꎬ退火温度分别设为
49、52、55、58和 61℃ 5个梯度处理ꎮ
1􀆰 6􀆰 3  灵敏性试验  用 10 个梯度标准质粒 DNA
(10-1 ~10-10)为模板ꎬ进行常规 PCR 与荧光定量
PCR检测ꎬ比较 2种检测方法的灵敏度ꎮ
1􀆰 6􀆰 4   特异性试验  用标准质粒 DNA(10-7)作
为阳性对照ꎬ同时以分别含有 SPVG、 SPLV、
SPVMV以及 SPFMV 的 cp 基因重组质粒作为检
测对象ꎬ检测该方法的特异性ꎮ
1􀆰 6􀆰 5  重复性试验   分别以 6 个梯度标准质粒
DNA(10-2 ~10-7)为模板ꎬ同一试验中每个稀释度
的标准质粒设 3 次重复ꎬ分析组内差异ꎻ以相同的
标准质粒为模板进行 3次独立重复试验ꎬ分析不同
批次试验之间的重复性ꎮ
1􀆰 7  实时荧光定量 PCR的初步应用
    将从浙江、四川、江苏等地田间采集具有典型
SPVD症状的甘薯样品ꎬ分别采用 NCM ̄ELISA、常
规 RT ̄PCR和实时荧光定量 PCR 3 种方法进行检
测ꎬ比较这 3种方法检测田间样品的效果ꎮ
1􀆰 8  实时荧光定量 PCR产物的克隆和序列测定
    为了验证实时荧光定量 PCR的扩增产物为目
的病毒的基因片段ꎬ随机将部分样品荧光定量
PCR 的扩增产物进行克隆和序列测定ꎮ 利用
DNAMAN和 BLAST对所测序列进行比较分析ꎮ
2  结果
2􀆰 1  标准质粒的制备
    通过 RT ̄PCR 扩增获得了 SPCSV ̄WA 的 cp
基因片段ꎬ大小与预期相同(图 1)ꎬ将 cp基因克隆
Fig. 1  Amplification of SPCSV ̄WA cp by re ̄
verse transcription PCR
Lane M:DL2000ꎻ Lane 1-2:SPCSV ̄WA cpꎻLane 3:Nega ̄
tive control􀆰
364
 
植物病理学报 44卷
到 pMD19 ̄T上ꎬ获得重组质粒ꎬ经序列分析验证ꎬ
SPCSV ̄WA cp基因全长为 774 bpꎮ 用分光光度计
测其浓度为 125􀆰 8 ng / μLꎬ A260 / A280 比值为
1􀆰 86ꎬ纯度符合荧光定量 PCR 标准品的要求ꎮ 换
算成拷贝数为 3􀆰 31×1010 copies / μLꎮ
2􀆰 2  引物、探针浓度及反应条件的优化
    用 3􀆰 31 × 106 copies / μL 稀释度的标准质粒
DNA 为模板ꎬ分别对引物浓度、探针浓度进行优
化ꎬ结果显示ꎬ上、下游引物终浓度均为 0􀆰 3 μmol /
L、探针终浓度为 0􀆰 3 μmol / Lꎬ能检测到最小的 Ct
值和较高的荧光强度增加值(ΔRn)ꎮ 反应条件优
化结果显示ꎬ三温循环条件下ꎬ55℃为最佳退火温
度ꎮ 优化后的反应程序为:95℃预变性 30 sꎬ95℃
变性 5 sꎬ55℃退火 30 sꎬ72℃延伸 30 s 并采集荧
光ꎬ共 40个循环ꎮ
2􀆰 3  标准曲线的建立
    使用 10倍系列稀释的标准质粒 DNA(3􀆰 31×
103 ~3􀆰 31×108 copies / μL)为模板ꎬ进行荧光定量
PCR扩增ꎮ 反应结束后ꎬ系统软件自动分析得到
了荧光定量 PCR方法的扩增曲线和标准曲线ꎮ 标
准曲线方程为:Y = -3􀆰 239X+40􀆰 193ꎬ扩增效率为
103􀆰 568%ꎬ相关系数为 1ꎬ标准品曲线中 Ct值和标
准质粒浓度之间呈现良好的线性关系 (图 2、
图 3)ꎮ
Fig. 2  Amplification of dynamic curves
Standard DNA of SPCSV is 3􀆰 31×108ꎬ 3􀆰 31×107ꎬ 3􀆰 31×106ꎬ
3􀆰 31×105ꎬ 3􀆰 31×104ꎬ 3􀆰 31×103 copies / μL from 1 to 6ꎬ respectivelyꎻ7:Negative control􀆰
Fig. 3  Standard curve of Sweet potato chlorotic stunt virus detected by real ̄time PCR
464
 
  5期 王 丽ꎬ等:甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量 PCR检测方法的建立及应用
2􀆰 4  荧光定量 PCR与常规 PCR检测方法的灵敏
度比较
    分别对不同稀释度的标准质粒 DNA(3􀆰 31×
109 ~3􀆰 31×100 copies / μL)进行扩增ꎬ当标准质粒
浓度为 3􀆰 31×100 copies / μL 时仍有荧光曲线(图
4)ꎬ表明本研究建立的荧光定量 PCR 方法的检测
灵敏度可达 3􀆰 31×100 copies / μLꎮ 而常规 PCR 方
法最低能检出 3􀆰 31×103 copies / μL(图 5)ꎬ表明本
研究建立的荧光定量 PCR 检测 SPCSV ̄WA 的灵
敏度比常规 PCR高 1 000倍ꎮ
2􀆰 5  特异性试验
    为验证所建立的检测 SPCSV ̄WA 荧光定量
PCR方法的特异性ꎬ以 3􀆰 31×103 copies / μL的质粒
为模板ꎬ同时以分别含有 SPFMV、SPVG、SPLV 以
及 SPVMV cp基因的重组质粒作为检测对象ꎬ结
果 SPFMV、SPVG、SPLV、SPVMV在反应过程中均
未出现有效扩增荧光信号ꎬ而 SPCSV ̄WA 则有很
好的扩增动力学曲线(图 6)ꎬ表明本试验建立的荧
光定量 PCR方法具有良好的特异性ꎮ
2􀆰 6  重复性试验
    用 3􀆰 31×103 ~3􀆰 31×108 copies / μL稀释度的标准
质粒 DNA进行实时荧光定量 PCR反应ꎬ在同一试验
中ꎬ每个稀释度的标准质粒设 3次重复ꎬ组内重复性
试验结果表明ꎬ6个不同稀释度标准质粒 Ct值的变异
系数为 0􀆰 18%~1􀆰 62%(表 2)ꎮ 再以相同的标准质粒
为模板进行 3次独立的重复试验ꎬ结果表明组间变异
系数在 0􀆰 08%~0􀆰 99%之间(表 3)ꎮ 说明本研究建立
的荧光定量 PCR方法的重复性和稳定性较好ꎮ
Fig. 4  Sensitivity test for detection of Sweet potato chlorotic stunt virus by real ̄time PCR
1-10: Standard DNA of SPCSV is 3􀆰 31×109-3􀆰 31×100 copies / μL in turnꎻ 11: Negative control􀆰
Fig. 5  Sensitivity test for detection of Sweet potato chlorotic stunt virus by conventional PCR
Lane M:DL2000ꎻLane 1-10: Standard DNA of SPCSV is 3􀆰 31×109-3􀆰 31×100 copies / μL in turnꎻLane 11:Negative control􀆰
564
 
植物病理学报 44卷
2􀆰 7  荧光定量 PCR的初步应用
    利用 NCM ̄ELISA、常规 RT ̄PCR 和实时荧光
定量 PCR方法ꎬ对采自我国四川、江苏等地的 9 份
具有典型 SPVD症状的甘薯植株样品进行检测ꎬ结
果表明ꎬNCM ̄ELISA检测出 2份样品呈 SPCSV阳
性ꎬ常规 RT ̄PCR检测出 6份样品呈 SPCSV阳性ꎬ
而实时荧光定量 PCR 方法检测出 9 个样品均呈
SPCSV阳性(表 4)ꎮ 说明实时荧光定量 PCR方法
检测田间样品的灵敏度明显高于 NCM ̄ELISA 和
常规 RT ̄PCR方法ꎮ
Fig. 6  Specificity test for detection of Sweet potato chlorotic stunt virus by real ̄time PCR
1: Standard DNA of SPCSV cp (positive control)ꎻ 2: Plasmid DNA of SPFMV cpꎻ
3: Plasmid DNA of SPVG cpꎻ 4: Plasmid DNA of SPLV cpꎻ 5: Plasmid DNA of SPVMV cpꎻ 6: Negative control􀆰
Table 2  Intra ̄assay reproducibility of real ̄time PCR
Copies / μL
Ct
1 2 3
Mean Ct CV / %
3􀆰 31×108 12􀆰 518 12􀆰 923 12􀆰 786 12􀆰 74 ± 0􀆰 21 1􀆰 62
3􀆰 31×107 15􀆰 825 15􀆰 909 15􀆰 964 15􀆰 90 ± 0􀆰 07 0􀆰 44
3􀆰 31×106 19􀆰 166 19􀆰 140 19􀆰 096 19􀆰 13 ± 0􀆰 04 0􀆰 18
3􀆰 31×105 22􀆰 373 22􀆰 475 22􀆰 395 22􀆰 41 ± 0􀆰 05 0􀆰 24
3􀆰 31×104 25􀆰 580 25􀆰 694 25􀆰 763 25􀆰 68 ± 0􀆰 09 0􀆰 36
3􀆰 31×103 28􀆰 728 28􀆰 193 28􀆰 725 28􀆰 55 ±0􀆰 31 1􀆰 08
  Table 3  Inter ̄assay reproducibility of real ̄time PCR
Copies / μL
Ct
1 2 3
Mean Ct CV / %
3􀆰 31×108 12􀆰 513 12􀆰 520 12􀆰 733 12􀆰 59 ± 0􀆰 13 0􀆰 99
3􀆰 31×107 15􀆰 975 15􀆰 833 15􀆰 816 15􀆰 88 ± 0􀆰 09 0􀆰 55
3􀆰 31×106 19􀆰 005 18􀆰 977 19􀆰 059 19􀆰 01 ± 0􀆰 04 0􀆰 22
3􀆰 31×105 22􀆰 519 22􀆰 547 22􀆰 476 22􀆰 51 ± 0􀆰 04 0􀆰 16
3􀆰 31×104 25􀆰 616 25􀆰 490 25􀆰 459 25􀆰 52 ± 0􀆰 08 0􀆰 33
3􀆰 31×103 28􀆰 914 28􀆰 961 28􀆰 930 28􀆰 94 ± 0􀆰 02 0􀆰 08
664
 
  5期 王 丽ꎬ等:甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量 PCR检测方法的建立及应用
  Table 4  Detection of SPVD samples with NCM ̄ELISAꎬ RT ̄PCR and real ̄time PCR
Sample name Origin NCM ̄ELISA RT ̄PCR Real ̄time PCR
Min ̄12 ̄1 QuanzhouꎬFujian Provinceꎬ China – + +
Jin ̄12 ̄1 YunchengꎬShanxi Provinceꎬ China – + +
Su ̄12 ̄6 XuzhouꎬJiangsu Provinceꎬ China + + +
Lu ̄12 ̄1 JiningꎬShandong Provinceꎬ China – – +
Yu  ̄12 ̄33 LuoyangꎬHenan Provinceꎬ China – + +
Zhe ̄12 ̄3 HangzhouꎬZhejiang Provinceꎬ China + + +
Chuan ̄12 ̄8 NanchongꎬSichuan Provinceꎬ China – + +
Shan ̄12 ̄4 Baojiꎬ Shaanxi Provinceꎬ China – – +
Xiang ̄12 ̄9 ChangshaꎬHunan Provinceꎬ China – – +
  “+”: Positive resultsꎻ “-”: Negative results􀆰
2􀆰 8  荧光定量 PCR扩增产物的鉴定
    为了进一步验证荧光定量 PCR扩增出的片段
为目的病毒的核酸序列ꎬ随机选取部分样品的荧光
定量 PCR扩增产物进行克隆和序列测定ꎮ 结果表
明ꎬ扩增出的目的片段的核苷酸序列与 GenBank
中 SPCSV ̄WA 核苷酸序列一致性达 97% ~ 99%ꎬ
说明扩增出的片段均为目的病毒的特异性片段ꎮ
3  讨论
    本研究以 SPCSV ̄WA cp 基因的保守区域设
计特异性引物和探针ꎬ建立了检测 SPCSV ̄WA 的
实时荧光定量 PCR方法ꎮ 该方法的检测极限可达
3􀆰 31copies / μLꎬ比常规 PCR 方法高 1000 倍ꎬ而且
特异性强ꎬ重复性好ꎮ 对田间样品的 SPCSV ̄WA
检出率显著高于 NCM ̄ELISA 和常规 RT ̄PCR 方
法ꎮ
    SPCSV在甘薯植株内含量较低ꎬ分布不均匀ꎬ
而且常与多种病毒混合侵染[1ꎬ12ꎬ13]ꎬ因此ꎬSPCSV
的分离纯化比较困难ꎬ目前国内尚未成功制备
SPCSV的特异性抗体ꎮ 另外ꎬ由于甘薯植株体内
富含胶质、多酚和多糖等物质[14ꎬ15]ꎬ这些物质会干
扰 NCM ̄ELISA和常规 RT ̄PCR的检测效果ꎬ导致
结果的误判ꎮ 为了克服这些干扰ꎬ需先将待检测甘
薯样品嫁接到指示植物巴西牵牛上ꎬ待巴西牵牛发
病后ꎬ再对巴西牵牛进行检测ꎬ费时费力ꎮ 本研究
建立的 SPCSV ̄WA实时荧光定量 PCR检测方法ꎬ
虽然其灵敏度也可能受甘薯植株内胶质、多酚和多
糖等物质的影响ꎬ但由于其灵敏度比常规 PCR 高
1 000倍ꎬ大大提高了直接从甘薯叶片中检测病毒
的检出率ꎬ在一定程度上弥补了 ELISA 和传统
PCR检测方法的不足ꎮ
    SPCSV 可与 SPFMV 等多种病毒发生协生作
用ꎬ导致甘薯病毒病症状加重[1ꎬ12ꎬ13]ꎮ SPVD 是
SPCSV和 SPFMV 共同侵染甘薯植株导致协生病
害发生的典型例子ꎮ 当 SPFMV 和 SPCSV 单独侵
染甘薯植株时ꎬ甘薯植株不表现或者只表现出轻微
的症状ꎬ而当 2 种病毒共同侵染甘薯植株时ꎬ就会
表现甘薯叶片畸形、植株矮化等严重症状ꎮ 由于
SPFMV在我国甘薯上普遍存在[4]ꎬSPVD 的流行
取决于 SPCSV的发生ꎬ要从根本上控制 SPVDꎬ关
键是控制 SPCSV的传播ꎮ 因此ꎬ建立 SPCSV高效
灵敏的实时荧光定量 PCR 检测技术ꎬ加强对
SPCSV的早期监测预警ꎬ对 SPVD 的防控具有重
要意义ꎮ 另外ꎬ深入研究 SPCSV 与其他甘薯病毒
相互作用的分子机制ꎬ可为寻找更有效的抗病毒途
径提供依据ꎮ SPCSV 实时荧光定量 PCR 检测方
法可定量检测单个拷贝数的病毒ꎬ可作为甘薯病毒
互作机制研究的高效工具ꎬ具有实用价值ꎮ
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责任编辑:于金枝   
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