999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

植物病毒病檢測及防治的研究進展

2018-01-12 11:38:36王海竹徐啟江
江蘇農業科學 2017年24期
關鍵詞:利用植物檢測

婁 虎, 徐 熔, 王海竹, 徐啟江

(東北林業大學生命科學學院/林木遺傳育種國家重點實驗室,黑龍江哈爾濱 150040)

據報道,每年僅在我國由于病毒感染農作物造成的損失可達200億美元,植物病毒病引起的損失是世界人口生存的威脅之一[1-2]。植物病毒病檢測方法包括形態學方法(生物學檢測法、電子顯微鏡法)、免疫學方法[酶聯免疫吸附試驗(enzyme-linked immunesorbent assay,ELISA)、免疫熒光檢驗法(immunofluorescence,IF)、熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、電印跡免疫分析(electro-bot immuno assay,EBIA)]、分子生物學方法[聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)、實時熒光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR)、逆轉錄PCR(reverse transcription PCR)、多重逆轉錄聚合酶鏈反應(multiplex RT-PCR)、逆轉錄實時定量PCR(reverse transcription quantitative PCR,RT-qPCR)、微滴式數字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)、免疫沉淀反轉錄PCR(immunoprecipitation reverse transcription PCR,IP-RT-PCR)、原位RT-PCR]和納米生物傳感器技術。植物病毒病防治策略包括農業措施、抗病育種(莖尖脫毒繁育無病毒苗木、植物病毒基因工程)、化學藥劑防治(植物病毒天然抑制劑、化學合成抑制劑)、弱毒疫苗接種技術。

研究者對各種方法在時效性、可操作性、準確性、靈敏度等方面持有不同態度,Nam等利用多重RT-PCR技術檢測出SLV(shallot latent virus)、LYSV(leek yellow stripe virus)、GCLV(garlic common latent virus)、Allexivirus、OYDV(onion yellow dwarf virus)等5種大蒜病毒[3];Hu等利用多重RT-PCR技術檢測出SLV、LYSV、OYDV、Allexivirus等4種大蒜病毒,且取1 μL以1 μg RNA反轉錄的cDNA稀釋10 000倍時仍能夠出現清晰的條帶[4];袁青等利用二重RT-PCR檢測出馬鈴薯X病毒(potato virus X,PVX)和馬鈴薯A病毒(potato virus A,PVA)2種病毒,且在2種下游引物(PVX、PVA)體積比為0.4 ∶1.0時RT-PCR反應的效果最好,無非特異性條帶[5];董代幸等則利用一步法多重RT-PCR同時檢測出PVX、PVY(potato virus Y)、PLRV(Potato leaf roll virus)、PVA等4種馬鈴薯病毒,探索了Taq酶濃度對多重RT-PCR效果的影響,且Taq酶濃度最低為 5 U/μL 時可以出現清晰的條帶,總RNA的最低檢測濃度為7.8 μg/L時可擴增出產物[6]。利用RT-PCR技術只能檢測出常見的病毒,此法對PCR引物的設計具有較高的依賴性,研究者對多重PCR反應中的產物能否同時檢測出不同病毒仍然持有爭議,有待于探索新方法對此進行進一步驗證。

1 植物病毒的檢測方法

1.1 形態學方法

形態學方法主要包括生物學檢測法和電子顯微鏡法。

生物學檢測法是借助于對某些病毒敏感的植物而進行的病毒鑒定方法,指示植物是指對某一種或某幾種病毒及類病毒具有敏感反應,一旦被感染能很快表現出明顯癥狀的植物。隨著研究者對植物病毒的深入研究,從病毒感染的植株宏觀表型上很難分辨出病毒的種類,因此電子顯微鏡逐漸應用于植物病毒的檢測中。電子顯微鏡法是將染病組織制樣,可根據病毒的形態、大小、內含體及染病組織超微結構等用來診斷病毒的種類,分辨率可達0.1 nm,而病毒粒體大小為10~100 nm。Shapiro等利用電子顯微鏡對珊瑚的形成進行微觀的觀察研究,對珊瑚的鈣化、形成等機制進行了探討[7];de Souza等利用電子顯微鏡對鳳梨科觀賞植物進行組織觀察分析,為觀賞植物的組織培養及發育的分子機制奠定了基礎[8];肖英等詳細介紹了電子顯微鏡對植物病毒檢測的步驟及研究方法,最常用的方法為負染色技術和超薄切片技術[9];Henderson等利用超微電子顯微鏡對微藻的結構進行了細致的觀察和分析[10]。對植物病毒的檢測,即使寄主植物的病毒含量極低,電子顯微鏡也可以進行有效的檢測,利用電子顯微鏡與其他檢測方法相結合檢測效果更好。

1.2 免疫學方法

1.2.1 酶聯免疫吸附試驗 酶聯免疫吸附試驗是一種固相吸附和免疫酶技術相結合的方法,將抗原和抗體包被在固相支持物上,使免疫反應在固體表面進行,并借助結合在抗體或抗原上的酶與底物反應所產生的顏色變化來檢測病毒。Li等對酶聯免疫吸附原理改進后檢測了大麥黃矮病毒屬(Barley yellow dwarf virus,BYDV)GPV、GAV、PAV、RMV等4個株系病毒,且將葉提取物檢測濃度稀釋至0.195 g/L后仍能夠明顯地檢測出結果[11];Charoenvilaisiri等將RT-PCR和酶聯免疫吸附技術相結合(RT-PCR-ELISA技術),檢測出辣椒黃矮病毒(capsicum chlorosis virus,CaCV)、甜瓜斑點病毒(melon yellow spot virus,MYSV)、番茄致死環斑病毒(tomato necrotic ringspot virus,TNRV)和西瓜銀色斑點病毒(watermelon silver mottle virus,WSMoV)等4種病毒,且RT-PCR-ELISA技術檢測的靈敏度是普通RT-PCR技術的 10~1 000倍[12];Zang等利用酶聯免疫吸附原理結合傳感器介紹了檢測煙草花葉病毒(tobacco mosaic virus,TMV)的新方法,微傳感器的最低檢測濃度達到了9.1 ng/mL[13]。

1.2.2 免疫熒光檢驗法 免疫熒光檢驗法是一種利用顯微技術與免疫中抗原抗體的特異性原理檢測病原體感染的植物組織,將植物組織樣品制成組織薄片于載玻片上,通過結合特定抗體的熒光染料來實現可視化目標的分布,根據熒光顯示病毒的質粒形態、大小、內含體等診斷病毒種類,此法同樣可以結合熒光原位雜交技術共同檢測病毒以便提高檢測靈敏度,Wullings等結合這2種方法檢測出馬鈴薯中的病毒[14]。免疫熒光檢測法、熒光原位雜交等熒光顯微技術面臨的重要問題是存在光漂白現象,即光漂白造成的熒光減弱或不可恢復性熒光消失,可以通過控制激發光照度、曝光的持續時間、增加熒光團的濃度等方法進一步增加檢測方法的靈敏度。

1.2.3 熒光原位雜交 熒光原位雜交技術是把顯微鏡技術、熒光技術、DNA分子雜交技術相結合的植物病毒檢測方法,植物中含有病原體的核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA)用于識別病原體rRNA的分子探針在熒光原位雜交技術中能夠檢測出感染植物病毒的種類及含量。熒光原位雜交技術具有較高的靈敏度和特異性,對病原體保守的rRNA序列具有特異性的識別與結合。Shargil等利用FISH技術檢測出黃瓜綠斑駁花葉病毒(cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV),在植物組織中可形成清晰、光亮的熒光,使植物病毒檢測的直觀性、特異性、準確性更高[15];Kliot等利用FISH技術在植物組織及昆蟲體內成功定位出番茄黃化曲葉病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)的位置,為植物病毒病及昆蟲傳播的防治提供技術支持[16]。可靠性好的FISH技術高度依賴于核苷酸探針的特異性,探針特異性不強、發夾結構等均是須要解決的問題。

1.2.4 電印跡免疫分析 電印跡免疫分析法首先要提取病毒蛋白,利用十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳分離病毒外殼蛋白,把蛋白帶轉移到醋酸纖維素膜上,再進行抗原抗體反應,根據外殼蛋白分子量和吸附特異性抗血清顯示特殊條帶來判斷病毒的存在。電印跡免疫分析與酶聯免疫吸附試驗相比具有明顯的優點,可用于檢測低濃度的植物病毒,靈敏度較高。但此方法不適用于大量樣品的檢測,且相對操作較為復雜[17]。

1.3 分子生物學方法

1.3.1 聚合酶鏈式反應 PCR技術將引物、待擴增DNA樣品、dNTP和DNA聚合酶加入到PCR緩沖液中,經反復加熱變性和退火延伸,最后利用瓊脂糖凝膠電泳或核酸雜交技術進行植物病毒檢測。Geri等利用PCR技術成功克隆出花椰菜花葉病毒(cauliflower mosaic virus,CaMV),并進行轉基因操作[18];Osman等利用定量PCR技術檢測出3種葡萄病毒,檢測不同地區的48個品種得出,95.83% 的品種為多種病毒的復合感染,單一病毒感染的現象極少出現[19];Feng等運用實時定量PCR技術檢測出黃瓜花葉病毒(cucumber mosaic virus,CMV),并建立了方程進行數據分析[20]。PCR用于植物病毒的鑒定與分類,靈敏度高、特異性強、快速簡便,特別是當樣品病毒含量低,免疫學方法難以檢測出時,其檢測效果較好。PCR技術受到引物設計的限制,對于未知基因,隨機引物并不一定能夠快速、特異、完整地復制出病毒基因,PCR技術在這種情況下檢測植物病毒會有局限性。

1.3.2 實時熒光定量PCR 實時熒光定量PCR技術是一種在PCR反應體系中加入熒光基團,利用引物與模板結合的熒光信號實時監測整個PCR進程,最后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法。實時熒光定量PCR一般使用TaqMan?熒光探針。TaqMan?熒光探針的5′端帶有熒光染料發出的熒光信號可被后端淬滅消失,熒光組分與淬滅組分分開產生熒光信號,熒光信號的強度與目標序列濃度或拷貝數成正比。在每個循環中,均會有分子被切割下來,熒光強度呈指數增長,如果在PCR過程中,底物序列不能同探針互補,則探針是游離的,沒雜交的探針仍然保持完整,熒光信號也就不能被檢測到。Zhang等利用實時熒光定量RT-PCR技術對玉米萎黃病毒(maize chlorotic mottle virus,MCMV)進行檢測,玉米萎黃病毒的RT-PCR產物在40 fg/μL時仍能夠出現清晰的條帶,具有極高的靈敏度和特異性[21];Eun等利用實時熒光定量RT-PCR技術檢測出2種蘭花屬病毒(CymMV、ORSV),且得到的2種蘭花病毒在濃度為5 fg/μL時即可檢測出病毒外殼蛋白基因的存在[22]。實時熒光定量PCR技術不僅實現了對DNA模板的定量,而且靈敏度高、特異性和可靠性強、能實現多重反應、自動化程度高,并且可以在1個反應管內完成,減少了污染,具實時性和準確性等特點。

1.3.3 RT-PCR、mRT-PCR、RT-qPCR 植物病毒中大多數是RNA病毒,RNA病毒則需先將RNA反轉錄成cDNA再進行PCR擴增,此方法稱為RT-PCR。Silva等利用RT-PCR技術對山藥花葉病毒(Yam mosaic virus,YMV)進行檢測發現,RNA最小濃度為14 pg/μL時會出現非常明顯的電泳條帶[23];Miglino等利用RT-PCR技術對病毒及大分子進行檢測,如煙草脆裂病毒(TRV)、百合X病毒(LVX)、水仙斑點病毒(NMV)等,檢測效果較好[24];Trzmiel等利用實時 RT-PCR技術對土傳小麥花葉病毒(Soil-borne wheat mosaic virus,SBWMV)進行檢測與鑒定,克隆分析了SBWMV的基因序列及同源性[25]。

在此基礎上又發展了用于植物病毒檢測的多種方法,包括mRT-PCR和RT-qPCR。mRT-PCR為多重RT-PCR反應,即在同一RT-PCR反應體系中用幾對不同的引物同時檢測多個目的片段,達到快速、簡便的目的。逆轉錄定量PCR反應(RT-qPCR)主要用于定量檢測逆轉錄后cDNA的含量,RT-qPCR技術具備較高的靈敏度與特異性。Nam等已經成功利用此方法檢測出了多種大蒜病毒[3-4];袁青等利用mRT-PCR技術檢測多種馬鈴薯病毒也相繼獲得成功[5-6];Ali等利用多重RT-PCR檢測蘭花花葉病毒(CymMV)、蘭花斑點病毒(OFV)、齒舌蘭環斑病毒(ORSV),且成功建立一步法多重RT-PCR反應體系應用于蘭花病毒的檢測[26];Osman等利用RT-qPCR技術對橘樹根枯病毒(citrus tristeza virus,CTV)、橘樹鱗皮病毒(citrus psorosis virus,CPsV)、橘樹葉斑病毒(Citrus leaf blotch virus,CLBV)進行檢測,多重RT-PCR反應能夠簡化病毒檢測步驟,提高檢測效率[27];de Francesco等對RT-qPCR和ELISA 2種技術進行了比較,結果表明,RT-qPCR 比酶聯免疫吸附試驗更靈敏,其相對的PCR檢測濃度分別為103~104、105~106CFU/mL[28];Zhang等利用差速離心法對RT-PCR技術進行改善,結果表明,改善后的方法增加了對馬鈴薯Y病毒檢測的靈敏度[29]。這種方法在一些病毒濃度較低的植物病毒檢測中起到了良好的作用,具備較高的靈敏度與特異性,這種方法對樣品的要求較低,既可以是鮮活的植物材料,也可以是種子,可以檢測出種質資源內部潛伏的一些病毒。

1.3.4 ddPCR、IP-RT-PCR、原位RT-PCR 微滴式數字PCR系統(ddPCR)是在傳統的PCR擴增前對樣品進行微滴化處理,即將含有核酸分子的反應體系分成成千上萬個納升(nL)級的微滴,每個微滴不含待檢核酸靶分子或含有1個至數個待檢核酸靶分子。經PCR擴增后,逐個對每個微滴進行核酸熒光檢測,有熒光信號為1,沒有熒光信號為0,根據泊松分布原理(poisson distribution)及陽性微滴的個數與比例即可得出靶分子的起始拷貝數或濃度。Koeppel等利用微滴式數字PCR技術結合實時PCR技術共同對4種轉基因大豆MON87769、MON87708、MON87705、FG72和植物凝集素進行分析和鑒定,利用微滴式數字PCR技術檢測植物病毒具有更高的準確性[30];Lock等利用微滴式數字PCR技術對腺病毒進行研究,并與定量PCR進行比較,其靈敏度、特異性和性價比均比定量PCR高[31];Hindson等將微滴式數字PCR技術與實時PCR比較得出,微滴式數字PCR具有更高的精確性和靈敏度,核酸的定量檢測更為精確,是實時PCR的7倍,將為以后的癌癥檢測提供較好的手段[32]。

免疫沉淀反轉錄PCR技術(IP-RT-PCR)是免疫技術與PCR技術結合發展的一種植物病毒檢測技術。Lima等利用免疫沉淀反轉錄PCR技術檢測出木瓜致死黃病毒(papaya lethal yellowing virus,PLYV)、南瓜斑點病毒(squash mosaic virus,SQMV)、西葫蘆黃斑病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)等3種病毒[33]。植物提取物稀釋1 000倍時免疫沉淀反轉錄PCR技術能夠檢測出PLYV病毒的存在,而酶聯免疫吸附技術則為100倍;對于SQMV病毒,IP-RT-PCR的檢測限度為植物提取物稀釋100 000倍,ELISA的檢測限度為植物提取物稀釋10倍;對于ZYMV病毒IP-RT-PCR的檢測限度為植物提取物稀釋10 000倍,ELISA的檢測限度為植物提取物稀釋100倍[33]。原位RT-PCR技術能夠利用熒光探針定位植物病毒所在的植物組織部位,為植物病毒檢測提供了新思路,楊洪一等利用間接原位RT-PCR技術檢測出辣椒輕斑駁病毒(Pepper mild mottle virus,PMMoV)主要位于柵欄組織,其次位于海綿組織,其他組織里很少或不存在[34]。

1.4 納米生物傳感器技術

用于檢測植物病毒的生物傳感器主要包括納米生物傳感器(nanomaterial sensor)、酶催化生物傳感器(enzymatic biosensor)、基于DNA的壓電生物傳感器(DNA-based piezoelectric biosensor)、DNA分子信標生物傳感器(DNA-based molecular beacon biosensor)、石英晶體抗體生物傳感器(antibody-based quartz crystal biosensor)。生物傳感器是一種對生物物質敏感并將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器,是由固定化的生物敏感材料作識別元件(包括酶、抗體、抗原、微生物、細胞、組織、核酸等生物活性物質)、適當的理化換能器(如氧電極、光敏管、場效應管、壓電晶體等)及信號放大裝置構成的分析工具或系統。

1.5 植物病毒檢測技術的比較

植物病毒由于其在植物組織中濃度較低、分布不均勻、潛伏期無病毒表型等特征,給研究者對病毒的檢測帶來挑戰,綜合比較各種植物病毒的檢測方法,由表1可知,形態學方法結合迅速發展的顯微鏡技術已經能夠檢測到微量的反應,分子生物學技術及生物微量傳感器比免疫反應更靈敏,在利用和比較檢測手段的同時也須要綜合考慮時效性和性價比。

表1 當前植物病毒檢測方法的比較

2 植物病毒的防治策略

2.1 農業措施

在明確病毒病害的發生規律、傳毒介質及與氣候、耕作制度等關系的基礎上,消除病毒病的傳染源,對農作物進行合理的輪作、間作、倒茬等,適當地進行施肥、灌溉、合理密植均可以改善植物的生長狀態,提高它對病毒的抵抗力。Blanc等利用農業技術防治蚜蟲傳播植物病毒,對植物組織及蚜蟲傳播途徑進行了細致的分析研究[46];Bosque-Pérez等利用蚜蟲傳播植物病毒途徑,分析研究了小麥黃矮病毒和馬鈴薯卷葉病毒的危害情況,管理好田間植物和土壤、切斷病毒傳播途徑、培育壯苗及拔除早期病株等可在一定程度上減輕病毒病的危害程度[47]。

2.2 抗病育種

2.2.1 莖尖脫毒繁育無病毒苗木 病毒侵染植物后可進入植物細胞,在迅速分裂的細胞中,其分裂速度比病毒DNA復制速度快,因此,采用旺盛分裂的莖尖分生組織進行離體培養就可以獲得脫毒植物。高山林等應用莖尖組織培養技術成功培養出大蒜幼苗,最適愈傷組織誘導激素配比為MS+0.2 mg/L 芐氨基嘌呤(BA)+0.5 mg/L 萘乙酸(NAA),最適芽誘導激素配比為MS+0.5 mg/L BA+0.2 mg/L NAA[48];Resende等利用體外微體快繁技術,成功培育出鳳梨科植物的幼苗[49];TakIn等利用莖尖組織培養技術成功脫除大蒜OYDV和LYSV 2種病毒,培育出無病毒植株幼苗,最適植物激素配比為MS+2 mg/L BA+0.5 mg/L IBA[50];劉文萍等應用莖尖脫毒組織培養技術成功脫毒大蒜病毒,選取附帶1個葉原基的莖尖分生組織,最適激素配比為MS+0.5 mg/L 激動素(KT)+0.5 mg/L NAA[51]。

利用莖尖分生組織培養技術已培育出無毒蘋果、馬鈴薯、甘薯、大蒜、草毒和菊花等一大批無毒苗木。這些無毒苗在生產上的應用已經取得了明顯的經濟和社會效益,但缺點是成本高、工作量大,且由于病毒的田間再次侵染,維持無毒的有效期不長,2~3年后產量又會嚴重下降。

2.2.2 植物病毒基因工程 研究者已運用各種基因工程策略在多種植物上得到不同程度的抗病毒能力。國內有轉基因抗病毒煙草、番茄、甜椒等產品已獲準商業化應用,培育、推廣應用抗病毒品種是最經濟、最有效的防治措施之一。Yoon等利用轉基因技術使大麥黃矮病毒(barley yellow dwarf virus,BYDV)、谷物黃矮病毒(cereal yellow dwarf virus,CYDV)在植物中不表現出病毒癥狀,可提高作物的產量,轉染其他作物則表現出病毒癥狀[52];Chung等利用轉基因技術成功構建出3種馬鈴薯病毒(PVA、PVY、PLRV)的無癥狀植株,植株長勢良好,檢測含3種病毒,但無病毒表型出現,提高了作物的產量[53];侯文勝等構建了大豆的轉基因植物,提高了作物的產量[54];謝龍旭等成功構建了轉基因煙草,不表現出煙草花葉病毒侵染的癥狀[55];孫越等利用轉基因技術獲得了兼抗蟲、抗除草劑、抗干旱的轉基因玉米,大幅度提高了玉米的產量[56]。

研究者對轉基因植物及其分泌物對環境的影響一直持有爭議,賴欣等應用轉基因技術獲得了轉基因大豆,并研究了分泌物對大豆根部細菌群落的影響,結果顯示,其分泌物對固氮細菌沒有影響[57];王麗娟等對轉基因大豆和正常大豆進行比較分析,轉基因大豆根系微生物利用單一碳源比非轉基因大豆多,整體利用率無差異[58];Chatthai等應用轉基因技術和分子生物學分析出轉基因作物松科植物在基因上游表現出較強的保守性,成功完成轉基因植株的培育[59];Silva等對4種轉基因棉花進行分析,其抗蟲、抗病毒作用明顯,但轉基因只在1代起作用,傳代的作物不表現出轉基因的抗蟲抗病性[60];Li等利用2個轉基因棉花進行研究,發現其與非轉基因棉花比較根系會分泌更多的糖和氨基酸,根系分泌物可以促進真菌孢子的萌發和菌絲的生長,表明轉基因植物不安全[61];Wu等對轉Bt蛋白基因的棉花進行研究,結果表明它與正常的棉花無差異,表明轉基因植株是安全的,轉基因植物的安全性還須進一步分析研究[62]。

2.3 化學藥劑防治

由于病毒寄生于寄主細胞內,與寄主細胞共存,難以找到對病毒有殺傷作用又對寄主無損害的選擇性化學藥物。為了開發出比較理想的抗植物病毒藥物,研究人員從天然抗病毒植物藥劑和化學合成抗病毒藥劑2個方面開展了研究。目前正在使用的化學藥劑主要有蛋白質類、生物堿類、黃酮類、有機酸、堿基衍生物、多聚糖以及植物激素等。Prabahar等發現,多種化學物質可以抑制煙草花葉病毒,異丙腎上腺素、核黃素、阿托品、阿苯達唑、新霉素、氨芐青霉素等均能夠抑制茄科植物感染的煙草花葉病毒(TMV)[63];李紅霞研究了香菇多糖、中草藥提取物、五倍子提取物對煙草花葉病毒的抑制作用[64];陳啟建研究了黃酮苷、大蒜精油等對煙草花葉病毒的抑制作用[65];采用合理的復配制劑、適時用藥是充分發揮化學防治作用的重要因素。

2.4 弱毒疫苗接種技術

弱毒疫苗接種技術是利用植物經常感染或易于感染的病毒對已經接種處理過的植株再次感染這一植物病毒時,植株會對其產生免疫,同時弱毒不會對植株產生強烈的影響,采用弱毒疫苗接種技術防治蔬菜、果樹病毒病已經獲得了較大的研究進展。覃秉益等利用弱毒疫苗技術對煙草花葉病毒番茄株弱毒疫苗N14的安全性進行測定,將其接種到17種不同科的植物,每種4株,其中除矮牽牛表現輕微的花葉癥狀外,其他植物均無癥狀,弱毒疫苗已連續傳代100多次,毒力無明顯變化[66];易榮大介紹了弱毒疫苗接種技術的過程及注意事項,利用弱毒疫苗接種的番茄花葉病毒使番茄產量大幅上升,具有減少農藥用量、不污染環境、不影響生態平衡等優點[67]。

2.5 植物病毒防治策略的比較分析

隨著對植物病毒傳播途徑的深入了解,加快抗病毒藥物的研制是目前最直接有效的防治手段,各種轉基因抗病植物相繼建成,并應用到農業生產中。但是真正經濟、實惠、便于農民接受的防治病毒病的措施仍是推廣抗病或耐病的優良品種,因此,選育抗病毒病或耐病毒病的作物品種意義重大。表2比較分析了現階段防治植物病毒病的策略。

表2 植物病毒病防治策略的比較分析

3 展望

PCR技術憑借著其操作簡單、結果可信、實用性廣等優點仍是應用最廣泛的檢測手法之一,基于PCR技術的RT-PCR、mRT-PCR、ddPCR、IP-RT-PCR技術也日趨成熟。PCR技術與酶聯免疫吸附技術結合共同應用于植物病毒檢測可以提高檢測的靈敏度和特異性,結合多種病毒檢測技術開發新產品具有較好的前景。Charoenvilaisiri等利用RT-PCR技術與酶聯免疫吸附技術結合開發出新的RT-PCR-ELISA技術用于檢測辣椒黃矮病毒(CaCV)、甜瓜斑點病毒(MYSV)、番茄致死環斑病毒(TNRV)和西瓜銀色斑點病毒(WSMoV)等4種病毒,檢測效果好、特異性強[12]。將納米技術、免疫技術、熒光技術、分子雜交技術等共同應用于生物傳感器將是發展檢測技術的趨勢,使檢測技術更趨向于實時性和實效性。原位RT-PCR技術結合電子顯微鏡,能夠高分辨率地觀察到探針顯示的植物病毒在組織中的位置,為病毒病的檢測分析和防治提供了較好的理論基礎。

對植物病毒病的防治,應本著易于推廣、靈敏度高、特異性強、準確率高的目的開展機械化選苗育種,統一栽培管理,從源頭去除植物病毒,切斷植物病毒病的傳播途徑等。現階段對植物病毒侵染植物體的研究日益深入,病毒感染植物的機制不斷被人們發現,已經開發出一些能夠抑制或完全脫除多種植物病毒的化學藥物,后續研究者須要更加深入了解病毒在植物體中侵染繁殖的機制,開發出相應的藥物用于預防、治療植物病毒病,減輕病毒病對農業生產造成的損失。

[1]Keinan A,Clark A G. Recent explosive human population growth has resulted in an excess of rare genetic variants[J]. Science,2012,336(6082):740-743.

[2]Godfray H C,Beddington J R,Crute I R,et al. Food security:the challenge of feeding 9 billion people[J]. Science,2010,327(5967):812-818.

[3]Nam M,Lee Y H,Park C Y,et al. Development of multiplex RT-PCR for simultaneous detection of garlic viruses and the incidence of garlic viral disease in garlic genetic resources[J]. The Plant Pathology Journal,2015,31(1):90-96.

[4]Hu X X,Lei Y,Wang P,et al. Development of a multiplex reverse transcription-PCR assay for simultaneous detection of garlic viruses[J]. Journal of Integrative Agriculture,2015,14(5):900-908.

[5]袁 青,殷幼平,王中康. 二重RT-PCR快速檢測馬鈴薯病毒的方法[J]. 植物檢疫,2005,19(3):135-138.

[6]董代幸,張祥林,羅 明,等. 馬鈴薯病毒一步法多重RT-PCR檢測技術的構建[J]. 微生物學通報,2011,38(1):131-137.

[7]Shapiro O H,Kramarsky-Winter E,Gavish A R,et al. A coral-on-a-chip microfluidic platform enabling live-imaging microscopy of reef-building corals[J]. Nature Communications,2016,7:10860.

[8]de Souza T V,Thiesen J F,Lando A P,et al. Morpho-histodifferentiation ofBillbergiaThunb. (Bromeliaceae) nodular cultures[J]. Protoplasma,2017,254(1):435-443.

[9]肖 英,程秉銓. 電子顯微鏡在植物病毒研究中的應用[J]. 新疆農業科學,1995(4):168-170.

[10]Henderson G P,Gan L,Jensen G J. 3-Dultrastructure ofO.tauri:electron cryotomography of an entire eukaryotic cell[J]. PLoS One,2007,2(8):e749.

[11]Li N,Chen Z,Liu Y,et al. Development of monoclonal antibodies and serological assays specific for Barley yellow dwarf virus GAV strain[J]. Virology Journal,2015,12(1):136.

[12]Charoenvilaisiri S,Seepiban C,Bhunchoth A,et al. Development of a multiplex RT-PCR-ELISA to identify four distinct species of tospovirus[J]. Journal of Virological Methods,2014,202(7):54-63.

[13]Zang F H,Konstantinos G,Fan X Z,et al. Real-time monitoring of macromolecular biosensing probe selfassembly and on-chip ELISA using impedimetric microsensors[J]. Biosensors and Bioelectronics,2016,81:401-407.

[14]Wullings B A,Van Beuningen A R,Janse J D,et al. Detection of ralstonia solanacearum,which causes brown rot of potato,by fluorescent in situ hybridization with 23S rRNA-targeted probes[J]. Applied and Environmental Microbiology,1998,64(11):4546-4554.

[15]Shargil D,Zemach H,Belausov E,et al. Development of a fluorescent in situ hybridization(FISH) technique for visualizing CGMMV in plant tissues[J]. Journal of Virological Methods,2015,223(2):55-60.

[16]Kliot A,Kontsedalov S,Lebedev G,et al. Fluorescence in situ hybridizations (FISH) for the localization of viruses and endosymbiotic bacteria in plant and insect tissues[J]. Journal of Visualized Experiments,2014(84):e51030.

[17]龐 博. 馬鈴薯四種病毒多重PCR檢測體系的建立[D]. 蘭州:甘肅農業大學,2014.

[18]Geri C,Cecchini E,Giannakou M E,et al. Altered patterns of gene expression inArabidopsiselicited by cauliflower mosaic virus (CaMV) infection and by aCaMVgeneVItransgene[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions,1999,12(5):377-384.

[19]Osman F,Hodzic E,Omanska-Klusek A,et al. Development and validation of a multiplex quantitative PCR assay for the rapid detection of Grapevine virus A,B and D[J]. Journal of Virological Methods,2013,194(1/2):138-145.

[20]Feng J,Zeng R,Chen J. Accurate and efficient data processing for quantitative real-time PCR using a tripartite plant virus as a model[J]. BioTechniques,2008,44(7):901-912.

[21]Zhang Y,Zhao W,Li M,et al. Real-timeTaqMan RT-PCR for detection of maize chlorotic mottle virus in maize seeds[J]. Journal of Virological Methods,2011,171(1):292-294.

[22]Eun A J,Seoh M L,Wong S M . Simultaneous quantitation of two orchid viruses by theTaqMan?real-time RT-PCR[J]. Journal of Virological Methods,2000,87(1/2):151-160.

[23]Silva G,B?mer M,Nkere C,et al. Rapid and specific detection of Yam Mosaic virus by reverse-transcription recombinase polymerase amplification[J]. Journal of Virological Methods,2015,222:138-144.

[24]Miglino R,Jodlowska A,Pappu H R,et al. A semi-automated and highly sensitive streptavidin magnetic capture-hybridization RT-PCR assay:application to genus-wide or species-specific detection of several viruses of ornamental bulb crops[J]. Journal of Virological Methods,2007,146(1/2):155-164.

[25]Trzmiel K,Lewandowska M. Detection and discrimination of European isolates of soil-borne wheat Mosaic virus using immunocapture real-time reverse transcription-polymerase chain reaction[J]. Journal of Virological Methods,2015,225:55-58.

[26]Ali R N,Dann A L,Cross P A,et al. Multiplex RT-PCR detection of three common viruses infecting orchids[J]. Archives of Virology,2014,159(11):3095-3099.

[27]Osman F,Hodzic E,Kwon S J,et al. Development and validation of a multiplex reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) assay for the rapid detection of Citrus tristeza virus,Citrus psorosis virus,and Citrus leaf blotch virus[J]. Journal of Virological Methods,2015,220(3):64-75.

[28]de Francesco A,Costa N,Plata M I,et al. Improved detection of citrus psorosis virus and coat protein-derived transgenes in citrus plants:comparison between RT-qPCR and TAS-ELISA[J]. Journal of Phytopathology,2015,163(11/12):915-925.

[29]Zhang J H,Nie X Z,Boquel S,et al. Increased sensitivity of RT-PCR for Potato virus Y detection using RNA isolated by a procedure with differential centrifugation[J]. Journal of Virological Methods,2015,225:49-54.

[30]Koeppel R,Bucher T,Frei A,et al. Droplet digital PCR versus multiplex real-time PCR method for the detection and quantification of DNA from the four transgenic soy traits MON87769,MON87708,MON87705 and FG72,and lectin[J]. European Food Research and Technology,2015,241(4):521-527.

[31]Lock M,Alvira M R,Chen S J,et al. Absolute determination of single-stranded and self-complementary adeno-associated viral vector genome titers by droplet digital PCR[J]. Human Gene Therapy Methods,2014,25(2):115-125.

[32]Hindson C M,Chevillet J R,Briggs H A,et al. Absolute quantification by droplet digital PCR versus analog real-time PCR[J]. Nature Methods,2013,10(10):1003-1005.

[33]Lima J A A,Nascimento A K Q,Radaelli P,et al. A technique combining immunoprecipitation and RT-PCR for RNA plant virus detection[J]. Journal of Phytopathology,2014,162(7/8):426-433.

[34]楊洪一,郭世輝,李麗麗. 間接原位RT-PCR法檢測辣椒葉組織中辣椒輕斑駁病毒的分布[J]. 園藝學報,2015,34(3):489-495.

[35]Kim J H,Chung H H,Jeong M S,et al. One-step detection of circulating tumor cells in ovarian cancer using enhanced fluorescent silica nanoparticles.[J]. International Journal of Nanomedicine,2013,8(4):2247-2257.

[36]Pérez-López B,Merko?i A. Nanoparticles for the development of improved (bio)sensing systems[J]. International Journal of Nanomedicine,2011,399(4):1577-1590.

[37]Algar W R,Krull U J. Quantum dots as donors in fluorescence resonance energy transfer for the bioanalysis of nucleic acids,proteins,and other biological molecules[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry,2008,391(5):1609-1618.

[38]Frasco M F,Chaniotakis N. Semiconductor quantum dots in chemical sensors and biosensors[J]. Sensors,2009,9(9):7266-7286.

[39]Song Y,Luo Y N,Zhu C Z,et al. Recent advances in electrochemical biosensors based on graphene two-dimensional nanomaterials[J]. Biosensors and Bioelectronics,2016,76:195-212.

[40]Pumera M. Graphene in biosensing[J]. Materials Today,2011,14(7):308-315.

[41]Adriaenssens E M,Van Vaerenbergh J,Vandenheuvel D,et al. T4-related bacteriophage LIMEstone isolates for the control of soft rot on potato caused by ‘Dickeya solani’[J]. PLoS One,2012,7(3):e33227.

[42]Schofield D,Bull C T,Rubio I,et al. “Light-tagged” bacteriophage as a diagnostic tool for the detection of phytopathogens[J]. Bioengineered,2013,4(1):50-54.

[43]Fujiwara A,Fujisawa M,Hamasaki R,et al. Biocontrol of ralstonia solanacearum by treatment with lytic bacteriophages[J]. Applied and Environmental Microbiology,2011,77(12):4155-4162.

[44]Eun A J C,Huang L Q,Chew F T,et al. Detection of two orchid viruses using quartz crystal microbalance (QCM) immunosensors[J]. Journal of Virological Methods,2002,99:71-79.

[45]Eun A,Huang L,Chew F,et al. Detection of two orchid viruses using quartz crystal microbalance-based DNA biosensors[J]. Phytopathology,2002,92(6):654-658.

[46]Blanc S,Uzest M,Drucker M. New research horizons in vector-transmission of plant viruses[J]. Current Opinion in Microbiology,2011,14(4):483-491.

[47]Bosque-Pérez N A,Eigenbrode S D. The influence of virus-induced changes in plants on aphid vectors:insights from luteovirus pathosystems[J]. Virus Research,2011,159(2):201-205.

[48]高山林,金雍安,蔡朝暉,等. 大蒜分生組織培養脫病毒和快速繁殖技術[J]. 植物資源與環境學報,2000,9(3):15-18.

[49]Resende C F,Braga V F,Pereira P F,et al. Proline levels,oxidative metabolism and photosynthetic pigments duringinvitrogrowth and acclimatization ofPitcairniaencholirioidesL.B. Sm. (Bromeliaceae)[J]. Brazilian Journal of Biology,2016,76(1):218-227.

[51]劉文萍,于世選,韓玉芹,等. 應用生物技術脫除大蒜病毒的研究[J]. 生物技術,1992,2(2):27-29.

[52]Yoon J Y,Choi S K,Palukaitis P,et al. Agrobacterium-mediated infection of whole plants by yellow dwarf viruses[J]. Virus Research,2011,160(1/2):428-434.

[53]Chung B N,Yoon J Y,Palukaitis P. Engineered resistance in potato against potato leafroll virus,potato virus A and potato virus Y[J]. Virus Genes,2013,47(1):86-92.

[54]侯文勝,林抗雪,陳 普,等. 大豆規模化轉基因技術體系的構建及其應用[J]. 中國農業科學,2014,47(21):4198-4210.

[55]謝龍旭,徐培林,聶燕芳,等. 抗草甘膦抗蟲植物表達載體的構建及其轉基因煙草的分析[J]. 生物工程學報,2003,19(5):545-550.

[56]孫 越,劉秀霞,李麗莉,等. 兼抗蟲、除草劑、干旱轉基因玉米的獲得和鑒定[J]. 中國農業科學,2015,48(2):215-228.

[57]賴 欣,張永生,趙 帥,等. 轉基因大豆對根際固氮細菌群落多樣性的影響[J]. 生態學雜志,2010,29(9):1736-1742.

[58]王麗娟,李 剛,趙建寧,等. 轉基因大豆對根際土壤微生物群落功能多樣性的影響[J]. 農業環境科學學報,2013,32(2):290-298.

[59]Chatthai M,Forward B S,Yevtushenko D,et al. 2S storage protein gene of douglas-fir:characterization and activity of promoter in transgenic tobacco seeds[J]. Plant Physiology & Biochemistry,2004,42(5):417-423.

[60]Silva C R,Monnerat R,Lima L M,et al. Stable integration and expression of acry1Iagene conferring resistance to fall armyworm and boll weevil in cotton plants[J]. Pest Management Science,2016,72(8):1549-1557.

[61]Li X G,Liu B,Heia S,et al. The effect of root exudates from two transgenic insect-resistant cotton lines on the growth ofFusariumoxysporum[J]. Transgenic Research,2009,18(5):757-767.

[62]Wu H S,Shi X,Li J,et al. Effects of root exudates of bivalent transgenic cotton (Bt+CpTI) plants on antioxidant proteins and growth of conventional cotton (Xinluhan 33)[J]. Journal of Environmental Biology,2016,37(1):13-19.

[63]Prabahar A,Swaminathan S,Loganathan A,et al. Identification of novel inhibitors for tobacco mosaic virus infection in solanaceae plants[J]. Advances in Bioinformatics,2015(14):198-214.

[64]李紅霞. 幾種抗病毒藥劑對煙草花葉病毒的抑制作用及相關機理研究[D]. 保定:河北農業大學,2010.

[65]陳啟建. 抗煙草花葉病毒植物源活性物質的篩選及其作用機制[D]. 福州:福建農林大學,2003.

[66]覃秉益,張秀華,田 波. 植物病毒弱株系及其應用 Ⅲ. 煙花葉病毒番茄株弱毒疫苗N14的安全性測定[J]. 微生物學報,1987,27(1):23-29.

[67]易榮大. 介紹一種預防植物病毒病的新技術——弱毒疫苗[J]. 湖北農業科學,1987(12):39.

猜你喜歡
利用植物檢測
利用min{a,b}的積分表示解決一類絕對值不等式
中等數學(2022年2期)2022-06-05 07:10:50
“不等式”檢測題
“一元一次不等式”檢測題
“一元一次不等式組”檢測題
利用一半進行移多補少
利用數的分解來思考
Roommate is necessary when far away from home
哦,不怕,不怕
將植物穿身上
小波變換在PCB缺陷檢測中的應用
主站蜘蛛池模板: 永久免费无码成人网站| 亚洲福利片无码最新在线播放| 国产不卡国语在线| 久爱午夜精品免费视频| 这里只有精品在线| 亚洲色图在线观看| 国产成人精品三级| 看国产一级毛片| 免费播放毛片| 久久精品一卡日本电影 | 伊人成人在线| 成人一区在线| 88国产经典欧美一区二区三区| 国产迷奸在线看| 一级黄色网站在线免费看| 国产天天色| 亚洲欧洲日韩综合色天使| 国产第二十一页| 午夜欧美理论2019理论| 午夜无码一区二区三区在线app| 亚洲综合婷婷激情| 欧美国产菊爆免费观看| 国产h视频在线观看视频| 日本久久免费| 二级特黄绝大片免费视频大片| 香蕉久久国产精品免| 99精品国产自在现线观看| 精品国产自| 午夜综合网| 国产靠逼视频| 国产在线拍偷自揄拍精品| 精品久久香蕉国产线看观看gif| 国产黄网永久免费| 永久免费无码成人网站| 久久精品这里只有国产中文精品| 国模在线视频一区二区三区| 国产精品性| 福利视频一区| 久青草免费在线视频| 欧美五月婷婷| 国产高清免费午夜在线视频| 亚洲女人在线| 全部无卡免费的毛片在线看| 亚洲午夜久久久精品电影院| 中文字幕人妻av一区二区| av在线无码浏览| 992tv国产人成在线观看| 国产va在线观看| 丁香六月激情综合| 99久久亚洲综合精品TS| 又黄又爽视频好爽视频| 天天摸夜夜操| 日韩高清成人| 黄色网站在线观看无码| 久久国产亚洲欧美日韩精品| 国产在线高清一级毛片| 色悠久久久| 国产拍揄自揄精品视频网站| 亚洲综合婷婷激情| 日韩在线中文| 国产欧美在线| 999精品色在线观看| 99精品国产自在现线观看| 亚洲色精品国产一区二区三区| 欧美一区精品| 欧美国产菊爆免费观看 | 在线免费观看AV| 国产精品区视频中文字幕| 国产成人夜色91| 亚洲va在线观看| 99久久精品免费视频| 亚洲一区二区三区在线视频| 国产乱子精品一区二区在线观看| 国产精品女人呻吟在线观看| 午夜人性色福利无码视频在线观看| 四虎成人免费毛片| 亚洲国产精品国自产拍A| 亚洲国产精品不卡在线| 亚洲丝袜中文字幕| 毛片免费高清免费| 久久五月天综合| 精品国产自在现线看久久|