发明内容
本发明针对上述三种方法的缺陷,提供一种快速脱除百合三种病毒的方法,并结合灵敏的病毒检测方法,解决成活率低,脱毒率低,再生速率低等技术问题,从而达到高效快速脱毒的目的。
快速脱除百合三种病毒的方法,其特征在于:将茎尖分生组织接种于含有病毒唑的培养基上,所述茎尖大小为0.5mm~0.8mm,病毒唑浓度为4mg/L~6mg/L。
培养基成分为:MS+IBA1.0mg/L+NAA0.1mg/L,蔗糖3%,琼脂6g/L。
培养条件:2000~3000lx,光照时间14h/d,培养温度20~25℃。
本申请组合茎尖脱病法及抗病毒药剂法,将切取的茎尖分生组织增大,这样可以缩短了其培养的时间,但其所含病毒量增加了,采用一定浓度的病毒唑对其进行脱毒,由于病毒含量提高,其病毒唑的浓度应控制在一定的范围内,浓度太高,易造成死亡,浓度太低起不到脱毒的效果,本发明经过反复实验得出,茎尖大小为0.5mm~0.8mm,病毒唑浓度为4mg/L~6mg/L,脱毒效果最好,且脱毒组织经过3个月,18个月和栽培成花全过程检测,证明本发明方法脱毒率达92%。
本发明方法采用茎尖大小为0.5mm~0.8mm作为脱毒培养组织,容易切取,而且成活率和再生速率都大大提高了,由于茎尖增大了,其耐病毒唑浓度也提高了,所以可以在较高病毒唑浓度(4mg/L~6mg/L)下脱除病毒,脱毒率大大提高。
具体实施方式
1)脱毒方法
取经低温处理已抽芽3~6cm的鳞茎,从茎节处切下,去掉外部鳞片。用自来水冲洗1h,蒸馏水浸泡10min,再用0.1%氯化汞消毒10min(加几滴吐温80),最后无菌水冲洗3~5次。在带有测微尺的体视显微镜(Olympus,SZX10)无菌条件下切取带有1-2个叶原基的,不同大小的茎尖分生组织,迅速接种于添加不同浓度病毒唑的培养基上,进行茎尖培养。培养基成分为:MS+IBA1.0mg/L+NAA0.1mg/L,蔗糖3%,琼脂6g/L。培养条件2000~3000lx,光照时间14h/d,培养温度20~25℃。
根据均匀试验设计,茎尖大小设为4个水平0.2-0.4mm、0.5-0.7mm、0.8-1.0mm、1.0-1.2mm;病毒唑浓度设为5个水平,0mg/L、2mg/L、4mg/L、8mg/L、10mg/L,共20个处理,每个处理30个茎尖。注意观察茎尖的生长情况,统计茎尖成活率。(见表1、表2)
接种茎尖到添加不同病毒唑浓度的分化培养基上,7d左右,观察到有的茎尖开始膨大变绿,有的因为失水而变褐,死亡。20d左右,存活的茎尖有的分化成芽,有的膨大形成愈伤组织。每隔25d更换一次培养基,保证茎尖生长所需营养。随着茎尖不断的吸收作用,当病毒唑浓度大于6mg/L,部分茎尖慢慢失绿,变褐或成为白化苗死亡。当病毒唑浓度达到10mg/L时,茎尖的成活率只有30%。(见图1)
表1因素水平表
Table 1 The combination of the experiment
水平因素 |
1 |
2 |
3 |
4 |
A病毒唑浓度Concentration of Virazole(mg/L) |
2 |
4 |
8 |
10 |
B茎尖大小Size of tip meristem(mm) |
0.2~0.4 |
0.5~0.7 |
0.8~1.0 |
1.0~1.2 |
表2正交试验结果分析表
Table 2 Analyze of the experiment
试验号No. |
因素AFactorA |
因素BFactorB |
成活率(%)Ratio of survival shoots |
脱毒率(%)Ratio of eliminated sample |
1 |
1 |
1 |
40 |
88.9 |
2 |
1 |
2 |
80 |
55.6 |
3 |
1 |
3 |
100 |
33.3 |
4 |
1 |
4 |
93.3 |
11.1 |
5 |
2 |
1 |
76.7 |
100 |
6 |
2 |
2 |
90 |
77.8 |
7 |
2 |
3 |
100 |
44.4 |
8 |
2 |
4 |
100 |
33.3 |
9 |
3 |
1 |
70 |
88.9 |
10 |
3 |
2 |
70 |
66.7 |
11 |
3 |
3 |
80 |
77.8 |
12 |
3 |
4 |
63.3 |
66.7 |
13 |
4 |
1 |
60 |
88.9 |
14 |
4 |
2 |
50 |
88.9 |
15 |
4 |
3 |
60 |
100 |
16 |
4 |
4 |
50 |
55.6 |
17 |
5 |
1 |
40 |
100 |
18 |
5 |
2 |
40 |
88.9 |
19 |
5 |
3 |
30 |
66.7 |
20 |
5 |
4 |
30 |
88.9 |
I/4 |
78.3 |
57.3 |
|
|
II/4 |
91.7 |
66 |
|
|
III/4 |
70.8 |
74 |
|
|
IV/4 |
55 |
84.2 |
|
|
V/4 |
35 |
|
|
|
R1 |
56.7 |
26.9 |
|
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I/4 |
47.2 |
93.3 |
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II/4 |
53.3 |
75.6 |
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III/4 |
75 |
64.4 |
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IV/4 |
83.4 |
51.1 |
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V/4 |
86.1 |
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R2 |
38.9 |
42.2 |
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从成活的组培苗中,每个处理随机选取3个进行多重RT-PCR检测。试验结果表明:
感病百合中CMV和LMoV被全部脱除,而LSV在部分组培苗中还存在。在没有添加病毒唑的处理中,茎尖大小在0.2-0.4mm范围时,可以脱除全部病毒。但从上表结果显示,此范围内茎尖的成活率只有40%,而且由于操作困难,茎尖太小极易失水而失活,茎尖生长也很缓慢。
当茎尖大于1.0mm时,病毒唑浓度即使达到10mg/L也不能完全脱除病毒。
病毒唑浓度小于4mg/L时,检测到CMV+LSV两种病毒同时存在的现象。当病毒唑浓度大于4mg/L时,未脱除的只有LSV,而CMV和LMoV均无。病毒唑浓度大于6mg/L,茎尖大小小于1.0mm时,LSV也被脱除。
当病毒唑浓度达到4mg/L时,茎尖大小在0.8mm以上,有部分病毒不能脱除;病毒唑浓度在6mg/L以上时,大部分病毒均可被脱除。在10mg/L,茎尖大小小于1.0mm时,病毒脱除率可达98%,但是该浓度时茎尖的成活率却只有30%。综合茎尖成活率和脱毒率两因素,当病毒唑浓度在4mg/L~6mg/L之间,茎尖大小在0.5mm~0.8mm,效果最好,病毒脱除率可达92%。
2)检测本发明方法的效果
应用本实验室建立的RT-PCR方法进行病毒检测,并分别在脱毒原始材料、脱毒组织培养3个月、18个月和栽培成花全过程(见图3)检测病毒。
针对CMV、LMoV和LSV三种病毒外壳蛋白CP基因保守序列设计了三对引物,利用该方法扩增不同的目的片段。引物序列分别是:
CMV:上游引物5’-ATGGACAAATCTGAATCAACCAG
及下游引物5’-TCAGACTGGGAGCACTCCG..。
LMoV:上游引物5’-GCAAATGAGACACTTAACGCT
及下游引物5’CATAGAAATTCCAAGTAAGGGG。
LSV:上游引物5’-ATGCAATCAAGACCAGCACAAG
及下游引物5’-TTTGTGTATCGATGATTTCGG。
1.植物总RNA提取与cDNA第一链的合成
称取新鲜病叶50mg,在1.5mL的eppendorf管中,加入少量液氮,用干净灭菌的玻璃棒迅速磨碎,加500μL病毒抽提液:0.5M pH8.0的Tris-HCl,2%PVP-40.1%PEG6000,0.8%NaCI和0.05%Tween 20。继续研磨混匀,从中取10μL用抽提液再稀释50~100倍后即为工作液(RT-PCR的模板)。
2多重RT-PCR扩增
反应体系:
总RNA提取物 5.0μL
Oligo dT Primer(0.5μg/μL) 0.5μL
SS II反转录酶(20U/μL) 0.2μL
Rnase inhibitor(40U/μL) 0.5μL
Taq PCR buffer(内含1.5mmol/L MgCl2) 2.5μL
dNTP(200μmol/L) 1.6μL
Taq酶(5U/μL) 0.2μL
引物CMV1/CMV2(5pmol) 0.5μL
引物LSV1/LSV2(5pmol) 0.5μL
引物LMoV1/LMoV2(5pmol) 0.5μL
ddH2O 13μL
Total 25μL
PCR程序:PCR程序
42℃反转录30min,95℃4min,94℃20s,52℃30s,72℃40s,72℃5min,30个循环。
反应在PCR扩增仪(PTC-100TM programmable thermal controller,MJ.reseach Inc)上进行,30个循环,72℃延伸5min,最后于4℃结束。
2)反应产物的电泳检测
扩增产物用1%的琼脂糖凝胶电泳,电泳缓冲液为0.5×TBE,电压100V,PCR产物上样量为6μL,用凝胶成像仪Gel Doc1000凝胶分析仪(Bio-Rad)扫描并产生TIFF图象,经图象分析软件(QUANTY ONE)进行分析。(见图2)
结论:经本发明方法处理过的脱毒级组织经再培养后没有发现有病毒,说明本发明方法脱毒效果非常好