桂北果蔗甘蔗杆状病毒的分子检测与分析

2019-08-02刘许辉杜希夷贾清云莫星煜毛凤玲邱巧玲文爱忠

作物研究 2019年3期

刘许辉，杜希夷，贾清云，莫星煜，毛凤玲，黄幸，邱巧玲，文爱忠

（广西农业科学院桂林分院/桂林市农业科学院，桂林541006）

甘蔗杆状病毒（Sugarcane bacilliform viruses，SCBV）属于杆状DNA病毒属，是危害甘蔗的主要病毒之一，严重影响甘蔗的产量和品质［1］。在多数情况下，SCBV侵染后甘蔗叶部会出现褪绿斑块、斑驳或各种长度的褪绿条纹，叶片皱缩，茎节间出现裂缝，植株束顶矮化，但是有些甘蔗品种在感染SCBV后，植株并无明显症状［2，3］。目前，在世界 20多个国家和地区的甘蔗产区发现了 SCBV侵染［2～4］，我国也陆续在广东［5］、广西［6］和云南［7］的甘蔗上检测到SCVB。果蔗作为我国南方的优势经济作物，兼具丰富的营养和药用价值［8］，是广受人们喜爱的冬季时令水果。广西是我国果蔗种植面积最大的省份，桂北种植面积约占广西的10%［9］，果蔗产业对促进当地农业经济发展有着重要的作用。由于果蔗品种单一，多年采用无性繁殖，易受甘蔗花叶病（sugarcane mosaic disease，SMD）、甘蔗黄叶病（sugarcane yellow leaf disease，SYLD）和宿根矮化病（ratoon stunting disease，RSD）等种苗传播病害的危害［10～12］，而所引起的病害症状与 SCBV类似［13］，造成果蔗SCBV侵染情况易被忽视。很多文献报道了糖蔗受SCBV侵染的情况，但针对果蔗的报道较少。本研究采集桂北地区种植的果蔗样品进行PCR检测分析，以为当地掌握该病害发生情况及防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料采集

采样地点在桂林市阳朔县福利镇、临桂区五通镇、桂林市农业科学院试验示范基地。其中福利镇采样品种为未脱毒拔地拉，五通镇采样品种为青皮果蔗，脱毒果蔗拔地拉为桂林市农业科学院培育的脱毒健康种苗，紫皮果蔗、罗汉果蔗、广东黄皮、同安果蔗为桂林市农业科学院试验示范基地引进品种。每个品种随机采集11个样，因未脱毒拔地拉种植面积最大，集中连片达670 hm2以上，采集了22个样品进行检测。每个果蔗品种均采集了表现褪绿斑点、斑驳及无症状果蔗叶片，共88份样品。

1.2 试验方法

从甘蔗地采回的样品放4℃冰箱保存。每个样分装若干管并做好标记，液氮速冻后于-80℃冰箱保存。

采用“天根新型植物基因组DNA提取试剂盒”对甘蔗样品的DNA进行提取，提取步骤按试剂盒说明书操作。

提取的DNA样品用微量分光光度计测定浓度和质量。

SCBV病毒检测。冰上配置如下体系：DNA样品（阳性对照甘蔗DNA，阴性对照甘蔗DNA，空白对照水和88份果蔗样品DNA）1μL，2×Es Taq Mix 10 μL（天根），SCBV检测引物Sc-F/Sc-R各1μL，ddH2O补足反应体系至20μL。短暂离心后，PCR仪上进行如下条件反应：预变性2min，变性30 s，退火30 s，延伸30 s，40个循环，终延伸2min。PCR产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳，预期目标条带大小约为640 bp。

2 PCR检测结果

以甘蔗总DNA为模板，用检测引物进行PCR检测。PCR产物1%琼脂糖凝胶电泳之后，如果出现预期大小条带，则判定样品为病毒阳性，否则为阴性。

经检测，采自桂北地区栽培的88份样品中有2份（A-11，A-17）为 SCBV阳性，检出率2.3%，样品均为未脱毒果蔗拔地拉，表现有、无症状的样品各1份；样品脱毒拔地拉、青皮果蔗、紫皮果蔗、罗汉果蔗、广东黄皮、同安果蔗检测均为阴性（图1）。

图1 样品SCBV的PCR产物琼脂糖凝胶电泳图

3 讨论

SCBV侵染甘蔗引起的症状差异很大，有时还表现隐症［2］。在本研究检测侵染的样品中，表现有、无症状的样品各1份，因此仅用叶片的症状表现来确定植株是否受到SCBV侵染的判断并不可靠。通过拔地拉果蔗脱毒与未脱毒检测对比初步表明，种植脱毒种苗是有效的防治措施。有研究表明，SCBV与甘蔗花叶病毒同时侵染时会发生协同作用，导致甘蔗花叶病毒症状明显加重，SCBV的病毒粒子显著增多［16］；SCBV与甘蔗花叶病毒、甘蔗黄叶病毒和宿根矮化病菌几种病毒之间存在复合感染现象［6］，而脱毒苗可有效脱除种苗内的甘蔗花叶病毒、甘蔗黄叶病毒和宿根矮化病菌［14，15］，进而减少诱导或复合SCBV侵染的发生。因此，进行脱毒蔗种的研发和推广是解决种苗受主要甘蔗病毒、病菌感染的有效防治措施。