棉花粉蚧对木尔坦棉花曲叶病毒的获取、存留和传播风险

为明确棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis对扶桑Hibiscus rosa-sinensis感染的木尔坦棉花曲叶病毒(CLCuMV)的传播风险,本文应用PCR方法研究了棉花粉蚧获取、存留和传播CLCuMV的规律和能力。结果表明棉花粉蚧各取食危害虫期均可获取、携带CLCuMV,获取病毒所需时间为2-48 h,虫体内病毒最多可存留312 h;但是,粉蚧体内病毒无法侵染健康扶桑,亦不会经卵或者交配进行垂直和水平传播。本研究证明了棉花粉蚧不能传播CLCuMV,为防治该虫、该病毒病提供了依据。     

入侵我国的木尔坦棉花曲叶病毒及其为害

棉花曲叶病是世界棉花生产上最具毁灭性的病毒病害,已在巴基斯坦、印度、苏丹、埃及和南非等国棉花产区广泛流行,造成巨大经济损失。目前,已克隆了与该病害相关的植物病毒8种,木尔坦棉花曲叶病毒（CLCuMV）即是其中之一,这些病毒均属双生病毒科菜豆金色花叶病毒属。CLCuMV是引起巴基斯坦、印度棉花曲叶病大流行的主要病原之一。该病毒由烟粉虱以持久方式传播,也可以嫁接传播,但不能通过机械摩擦接种传播和种子带毒传播;其基因组仅含有DNA-A组分,并伴随卫星β分子。自2006年首次在我国广东朱槿上检测与鉴定到该病毒以来,目前已在我国广东、广西和海南等多个地理区域发现该病毒引起的病害,受侵染寄主植物包括朱槿、黄秋葵、棉花和垂花悬铃花;同时,已入侵我国的CLCuMV及其卫星β分子的各地理区域和不同寄主来源的分离物DNA序列相似性均大于99％,遗传较稳定。基于文献报道及作者近年的研究,本文对棉花曲叶病的分布、病原、CLCuMV特性、已入侵我国的CLCuMV现状进行了较全面的综述,同时对入侵我国的CLCuMV来源及其威胁我国棉花生产的风险进行了讨论。CLCuMV＂对我国棉花等作物的威胁日益加剧,本研究可为该病毒的防控提供参考。     

侵染朱槿的木尔坦棉花曲叶病毒及其卫星DNA全基因组结构特征

从广州朱槿上分离到病毒分离物G6,全序列测定结果表明,G6 DNA-A全长为2 737个核苷酸.序列比较显示,G6 DNA-A与木尔坦棉花曲叶病毒(CLCuMV)各分离物的同源率均大于89%,其中与CLCuMV-[62]的同源率最高(96.1%),与拉贾斯坦棉花曲叶病毒(CLCuRV)的同源率87.1%～89.8%,而与其他菜豆金色花叶病毒属病毒同源率均在87%以下.DNA-A系统进化关系分析显示,G6与CLCuMV各分离物的亲缘关系最近,聚在一起形成一个分支,而与其他几种双生病毒的亲缘关系相对较远.利用DNAβ特异引物β01和β02,从G6中扩增到卫星DNA分子(DNAβ).序列分析结果表明,G6 DNAβ全长1 346个核苷酸,推导其互补链上编码一个ORF(C1).序列比较结果表明,G6 DNAβ与CLCuMV DNAβ的同源率最高(92.1%),与CLCuRV DNAβ的同源率为88.7%,而与其他已报道的DNAβ的同源率均在80%以下.DNAβ系统进化关系分析显示,G6 DNAβ与CLCuMV DNAβ形成一个独立的分支,再与CLCuRV及MYVV-[Y47]的DNAβ形成一个较大分支.从上述研究结果可以得出,侵染广东朱槿的病毒分离物G6应该是CLCuMV一个分离物.     

鸭瘟病毒LAMP可视化检测方法的建立

目的:建立一种快速、简便、特异性高的鸭瘟病毒(DPV)环介导等温扩增(LAMP)检测方法。方法:根据Gen Bank中DPVUI6基因的保守序列设计一套特异性引物,并对反应条件进行优化,建立DPV的LAMP可视化检测方法。结果:建立的LAMP方法对其他鸭常见病原体无扩增反应;可通过肉眼观察颜色直接判定结果;敏感性可达0.1fg,是常规PCR方法的100倍;扩增反应只须在常规水浴锅中进行,可在1 h内完成。结论:建立的DPV LAMP方法简便、快速、灵敏、特异,可用于DPV感染的快速检测。     

木尔坦棉花曲叶病毒基因重组和缺失产生DNAβ相关的新型小分子

【目的】棉花曲叶病是棉花生产上的一种重要的病毒病害,在巴基斯坦和印度等国家地区大面积流行,造成严重的经济损失。近年在中国广西南宁的棉花田间发现了棉花曲叶病害,在广西的黄秋葵中也发生了曲叶病,二者的病原均为木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton Leaf Curl Multan Virus,CLCuMV),为了对这2个病害有更深的了解,本文对该双生病毒伴随的DNA小分子进行测序分析。【方法】分别从广西南宁地区感染CLCuMV的3棵棉花和3棵黄秋葵中提取总DNA,用CLCuMV DNAβ的特异引物进行PCR扩增,将产物分离纯化并克隆测序,进行序列比对分析。【结果】从棉花曲叶病害中分离得到了1384 nt的新型重组DNA分子,以及从黄秋葵曲叶病害中分离得到了754 nt的新型缺失型DNA分子。研究结果表明1384 nt重组分子是由CLCuMV GX1的DNA-A和DNAβ重组而成。重组分子大部分来源于CLCuMV的DNA-A,包含基因间隔区,附近的部分AV2和AC1基因,以及反向互补的部分AC3基因。其余部分来源于伴随的DNAβ,包含A-rich区域。分析拼接片段的附近序列,发现接头部分含有2-3个共同碱基,推测为重组作用发生的位点。与以前报道的在实验室中产生的CLCuMV重组分子进行比较显示,DNA-A的基因间隔区和DNAβ的A-rich区在重组过程中非常保守。另外,754 nt的重组小分子是由CLCuMV Okra1 DNAβ缺失突变产生,缺失了大部分的编码C1蛋白开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)以及小部分的A-rich区。【结论】本研究在自然条件下分离到了来源于CLCuMV和卫星DNAβ的重组分子,以及DNAβ缺陷型分子。这2种重组小分子以前未见报道,这也是在中国发现的棉花曲叶病毒中首次发现重组分子。这种基因组变异现象在棉花曲叶病毒的进化和寄主适应过程中可能有重要的意义。     

广东朱槿曲叶病发生及传播介体烟粉虱种群组成调查

【背景】2006年我国广东地区发现由木尔坦棉花曲叶病毒(CLCu Mu V)侵染引起的朱槿曲叶病,但有关该病害在朱槿植物上的发病率、传播介体——烟粉虱隐种的组成尚未见报道。【方法】在广东省广州和清远地区对感染CLCu Mu V的朱槿植株进行抽样调查;利用mt COⅠ引物扩增鉴定烟粉虱隐种种群组成。【结果】调查表明,广州和清远地区朱槿上CLCu Mu V的发病率分别为53.98%~71.78%和38.42%~45.27%。烟粉虱种群均为MEAM1和AsiaⅡ7隐种的混合种群;广州地区烟粉虱种群中AsiaⅡ7隐种的比例为6.25%~17.71%,清远地区AsiaⅡ7隐种的比例为76.25%~89.17%。【结论与意义】随着带病植株种植范围的扩大以及可传毒烟粉虱隐种的扩散,CLCu Mu V很有可能大范围扩散流行,应做好防控监测工作。     

番茄烟粉虱传双生病毒PCR检测

From the conserved regions of the reported nucleotide sequences of whitefly-transmitted geminiviruses (WTGV), a pair of degenerate primers was designed to anneal to the conserved sequence.The tomato samples infected geminivirus-like from Guangdong were detected by PCR. The results showed that a 356bp specific fragment was amplified from the samples. The specific fragment was cloned and sequenced, and the sequence was compared with all nucleotide sequences in GenBank by Blast of NCBI. The result showed that the fragment belonged to Geminiviridae DNA. So the degenerate primers may be used to detect the WTGV from tomato in Guangdong. Moreover, both of the homology of the fragment between WTGV from tomato in Guangdong and the reported WTGV in the world and WTGV from tomato in Guangxi were under 82%. These results implied that the WTGV from tomato in Guangdong differed from the above-mentioned WTGV.     

番茄烟粉虱传双生病毒PCR检测

烟粉虱传双生病毒(Whitefly-transmitted Gemini- viruses,WTGV)病是世界番茄生产上重要病害之一,已给美国、以色列、埃及、澳大利亚等国的番茄生产造成了严重损失,病原是一类具有孪生颗粒形态的单链环状DNA植物病毒,属双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus),其基因组由2个组分(DNA-A和DNA-B)组成,每个组分的大小为2.5～2.8kb,少数病毒为单组分;由烟粉虱(Bemisia tabaci)以持久方式传播[1].     

应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测蜜蜂黑蜂王台病毒的研究

【目的】本文旨在建立用于临床检测黑蜂王台病毒(Black queen cell virus,BQCV)的环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP),为该疾病的检测和防控提供技术支撑。【方法】根据BQCV基因保守序列设计4条特异性引物,探究LAMP扩增的最优条件,并与常规的PCR(Polymerase chain reaction)检测方法进行比较。【结果】建立的LAMP方法特异性好,检测下限为86 fg,灵敏度比PCR高100倍。临床检测显示其对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica和中华蜜蜂Apis cerana cerana均准确有效,且检出率比普通PCR法高10%~20%。【结论】建立的针对BQCV的LAMP检测方法为养蜂生产第一线检测和预防BQCV提供了技术支持,有一定的应用价值。     

新疆外来入侵杂草豚草属LAMP快速检测技术的建立

【目的】开发外来入侵生物三裂叶豚草和豚草不同生育期、不同部位的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。【方法】以SYBR Green Ⅰ为指示剂,分别针对三裂叶豚草和豚草不同发育阶段(幼苗期、生长期、种子期)开展LAMP技术开发。【结果】特异性验证结果显示,所检测杂草的LAMP产物均呈阳性(产生白色沉淀),而与其对照的其他2种杂草的LAMP产物均为阴性(无白色沉淀)。灵敏度检测结果显示,该体系的DNA最低检测限为10^-10 ng·μL^-1,比常规聚合酶链式反应灵敏度高。【结论】本研究建立的LAMP检测体系能有效应用于三裂叶豚草和豚草样本的快速检测,为其快速、高效识别提供技术支撑。     

Transmission of tomato leaf curl geminiviruses by Bemisia tabaci: effects of virus isolate and vector biotype

Cultures of Bemisia tabaci from Ivory Coast (IC), Pakistan (PK) and USA (US B-type) were compared for the frequency with which they transmitted three tomato geminivirus isolates: Indian tomato leaf curl virus from Bangalore (ITmLCV), and tomato yellow leaf curl viruses from Nigeria (TYLCV-Nig) and Senegal (TYLCV-Sen). Frequency of transmission from tomato to tomato depended both on the whitefly culture and the virus isolate. US B-type and IC whiteflies transmitted TYLCV-Sen more frequently than ITmLCV whereas PK whiteflies transmitted ITmLCV more frequently than TYLCV-Sen. US B-type whiteflies transmitted both viruses four to nine times more frequently than IC whiteflies. TYLCV-Nig was transmitted rarely by US B-type and not at all by IC whiteflies. Previous work indicates that the geminivirus coat protein controls vector transmissibility. The differential adaptation of TYLCV-Sen to transmission by US B-type whiteflies and of ITmLCV to PK whiteflies was associated with a large difference in epitope profile of the coat proteins of the two viruses. Also, the readily transmissible TYLCV-Sen differed appreciably in epitope profile from the poorly transmissible TYLCV-Nig, which reached a consistently greater concentration in source tissues but lacked epitope 18. However, the lack of epitope 18 in ITmLCV did not prevent its transmission by US B-type whiteflies. Differences in frequency and specificity of geminivirus transmission by whitefly cultures from different countries therefore were associated with differences among epitope profiles of the coat proteins of the viruses, but the structural features of the proteins that control transmission remain to be determined.     

烟粉虱携带番茄黄化曲叶病毒检测及其传入山东省的考证

【背景】番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）是由媒介昆虫烟粉虱传播的一种双生病毒,对蔬菜及烟草等经济作物造成严重危害。前人资料表明,该病毒于2006年传人我国南方地区,2007年传人山东省,2008年后在山东各地逐渐蔓延扩散。【方法】为了考证TYLcV传人山东省的时间,本研究利用mtCOI基因对于2005和2006年7—8月份在山东省不同地区作物上共采集的15份烟粉虱样品进行了生物型鉴定,并进一步检测了烟粉虱携带TYLCV情况,同时对PCR扩增产物进行了测序分析。【结果】2005年的4份样品烟粉虱生物型均为B型,均不携带TYLCV。2006年的11份烟粉虱样品为B型与Q型混合样品,其中,2份烟粉虱样品检测到TYLCV,进一步证实该病毒为TYLCV。【结论与意义】本研究首次证实了TYLCV早在2006年就已经传入山东省。研究结果不仅对于防控该病毒具有重要指导意义,而且对于其入侵生物学研究也具有重要参考价值。     

烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂对中国番茄黄化曲叶病毒感染烟草的嗅觉反应

双生病毒可通过调控寄主植物促进媒介昆虫烟粉虱种群增长,然而病毒侵染植物后是否通过调控植物挥发物来影响烟粉虱及其天敌的嗅觉反应还未见报道。【目的】本文旨在研究烟草植株感染中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China virus,TYLCCNV)后对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)及其重要寄生性天敌海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati(Zolnerowich and Rose)嗅觉反应行为的影响。【方法】利用Y形嗅觉仪方法,我们测试了烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂对带毒植株、健康植株及烟粉虱危害植株的选择偏好性。【结果】烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂选择携带TYLCCNV病毒的烟草显著多于健康烟草植株,但烟草被病毒与烟粉虱共同侵染时,烟粉虱对带毒烟草的选择仍显著多于无毒植株,而寄生蜂虽然仍较多选择带毒植株,但无显著差异。【结论】这些结果表明烟粉虱及海氏桨角蚜小蜂偏好选择携带TYLCCNV病毒的烟草,但这种偏好作用在烟粉虱取食共同危害时有一定程度的减弱。本研究首次报道了双生病毒侵染植物可增加烟粉虱及其天敌对植物的选择作用,并就其功能及机制进行了讨论。     

番茄玉米间套作对烟粉虱的屏障效应及控制番茄黄化曲叶病毒病的效果

为探讨番茄与玉米间套作对烟粉虱的趋避效应及控制番茄黄化曲叶病毒病的效果,设置番茄品种‘金山511'以固定株行距与玉米品种‘先玉335'分别以10、20、30 cm的播种株距进行间作套种,调查3种栽培方式对烟粉虱屏障效应及黄化曲叶病毒病发生的影响。结果表明: 与番茄单作相比,玉米植株建立起的自然屏障使番茄生长环境相对稳定,玉米播种株距为10、20、30 cm时,番茄植株在6:00—20:00的平均温度分别降低3.01、2.26和1.45 ℃,平均相对湿度分别提高13.0%、8.8%、6.0%,平均光照强度分别降低26.1%、20.4%和14.5%;在每日的高温时段可显著降低番茄温度,提高湿度,减少光照强度,有效缓解强光、高温和干旱等有利于病毒病发生的不良环境条件,且在玉米播种距离为10 cm时效果最好。番茄间作玉米对烟粉虱有趋避效应,能抑制番茄黄化曲叶病毒病的发生,玉米株距为10、20、30 cm时,烟粉虱虫口数分别比单作减少88.7%、82.0%、73.9%,对病毒病的抑制作用呈减弱趋势,间作病情指数分别显著降低67.3%、59.4%和44.5%。玉米/番茄间作的种植模式有利于番茄植株生长和坐果,可提升番茄产量,玉米种植密度越高,效果越好,本试验条件下以玉米种植株距10 cm效果最好。     

Tomato yellow leaf curl virus infection of tomato does not affect the performance of the Q and ZHJ2 biotypes of the viral vector Bemisia tabaci

Abstract To better understand the etiology of begomovirus epidemics in regions under invasion we need to know how indigenous and invasive whitefly vectors respond to virus infection. We investigated both direct and indirect effects of infection with Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) on the performance of the invasive Q biotype and the indigenous Asian ZHJ2 biotype of whitefly Bemisia tabaci. The Q biotype performed better than the ZHJ2 biotype on either uninfected or virus‐infected tomato plants. However, virus‐infection of host plants did not, or only marginally affected, the performance of either biotype of whiteflies in terms of fecundity, longevity, survival, development and population increase. Likewise, association of the vectors with TYLCV did not affect fecundity and longevity of the Q or ZHJ2 biotypes on cotton, a non‐host of TYLCV. These results indicate that the alien Q biotype whitefly, but not the indigenous ZHJ2 biotype, is likely to become the major vector of TYLCV in the field and facilitate virus epidemics.     

两个入侵烟粉虱隐种MEAM1与MED对番茄黄曲叶病毒水平传播能力的比较

【目的】烟粉虱 Bemisia tabaci 是番茄黄曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）在自然界的唯一传播媒介,除了可以直接取食获取TYLCV,烟粉虱还可以通过交配获取此植物病毒。虽然前人研究证明了烟粉虱Middle East-Asia Minor 1 （MEAM1）和Mediterranean （MED）隐种都可以通过交配在两性个体之间水平传播TYLCV,但有关MEAM1与MED隐种水平传播TYLCV的能力是否存在差异,不同研究的结果却并不一致。另外,目前尚无关于烟粉虱的水平传播行为是否有助于TYLCV在田间扩散的相关研究。【方法】从浙江、广东、云南和河南4个省份的田间采集MEAM1和MED隐种烟粉虱种群,在室内应用分子标记对各种群所属隐种鉴定后分别建立7个供试种群,然后观察每个种群内带毒成虫与不带毒成虫通过交配在不同性别个体之间水平传播TYLCV的能力,并选用采自广东的MEAM1隐种烟粉虱模拟群体交配实验探究通过交配获毒的烟粉虱个体是否具有传播TYLCV致健康番茄植株发病的能力。【结果】4个省内的MEAM1和MED隐种烟粉虱都可通过交配对TYLCV进行水平传播,但传播频率一般在10%以下。不同省份的MEAM1隐种种群之间在水平传播TYLCV的能力上无显著差异,不同省份的MED隐种种群之间也不存在显著差异。另外,同一省份的MEAM1隐种与MED隐种之间在水平传播TYLCV的能力上也不存在显著差异,而且在两个隐种中,带毒雄虫将病毒水平传播给不带毒雌虫与带毒雌虫将病毒水平传播给不带毒雄虫的频率没有显著差异。研究还表明,采自广东的MEAM1隐种烟粉虱个体通过交配水平获毒后不能致健康番茄植株发病。【结论】综合以上结果,我们推测TYLCV在中国境内两个入侵烟粉虱隐种MEAM1和MED各自种群内个体之间的水平传播概率较低,对该病毒在田间的扩散可能没有作用或作用不大。     

辽宁省冬季温室内越冬粉虱伪蛹的种类鉴定及烟粉虱体内番茄黄化曲叶病毒的检测

为了揭示辽宁省冬季温室内越冬粉虱伪蛹的种类及烟粉虱Bemisia tabaci （Gennadius）携带番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）情况, 于2012年1月份在辽宁省不同县市区的温室作物上采集了17份粉虱伪蛹样品（每样品含30头粉虱伪蛹） , 镜检鉴别粉虱种类并利用mtCOI基因对烟粉虱生物型进行了鉴定; 检测了烟粉虱携带TYLCV情况并对其PCR扩增产物进行了测序分析。结 果表明： 辽宁省冬季温室内存在越冬温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum （Westwood）与烟粉虱。17份粉虱样品中, 11份样品为烟 粉虱样品, 6份样品为温室白粉虱和烟粉虱混合样品。混合样品中, 温室白粉虱仅在锦州凌海（LH）样品中占优势。17份烟粉虱样品（包 括混合样品）中, 仅有4份样品为B型与Q型混合样品, 其他13份样品烟粉虱生物型均为Q型。17份烟粉虱样品中有3份Q型烟粉虱样品检测 到TYLCV, 系统树分析进一步证实该病毒是TYLCV。调查结果为辽宁省粉虱与TYLCV的早期测报和防控提供了科学依据。