CN105063040A - 番茄晚疫病菌pcr检测引物、试剂盒及检测方法 - Google Patents
番茄晚疫病菌pcr检测引物、试剂盒及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105063040A CN105063040A CN201510563440.2A CN201510563440A CN105063040A CN 105063040 A CN105063040 A CN 105063040A CN 201510563440 A CN201510563440 A CN 201510563440A CN 105063040 A CN105063040 A CN 105063040A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- primer
- phytophthora infestans
- pcr
- late blight
- pcr detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 title claims abstract description 31
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 title claims description 28
- 241000227653 Lycopersicon Species 0.000 title abstract 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000233622 Phytophthora infestans Species 0.000 claims description 65
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 10
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 10
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 claims description 10
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 claims description 5
- 238000012797 qualification Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 3
- 239000013641 positive control Substances 0.000 claims description 3
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 16
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 27
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 26
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 25
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 16
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 15
- 241000233614 Phytophthora Species 0.000 description 14
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 6
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 6
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 5
- 238000007857 nested PCR Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 3
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 244000053095 fungal pathogen Species 0.000 description 3
- QBUKAFSEUHGMMX-MTJSOVHGSA-N (5z)-5-[[3-(1-hydroxyethyl)thiophen-2-yl]methylidene]-10-methoxy-2,2,4-trimethyl-1h-chromeno[3,4-f]quinolin-9-ol Chemical class C1=CC=2NC(C)(C)C=C(C)C=2C2=C1C=1C(OC)=C(O)C=CC=1O\C2=C/C=1SC=CC=1C(C)O QBUKAFSEUHGMMX-MTJSOVHGSA-N 0.000 description 2
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 2
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000012409 standard PCR amplification Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- OAWXYINGQXLWOE-UHFFFAOYSA-N (2-acetyloxybenzoyl) 2-acetyloxybenzoate Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)OC(=O)C1=CC=CC=C1OC(C)=O OAWXYINGQXLWOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031968 Cadaver Diseases 0.000 description 1
- 235000007926 Craterellus fallax Nutrition 0.000 description 1
- 240000007175 Datura inoxia Species 0.000 description 1
- 101710114192 Elicitin Proteins 0.000 description 1
- 241001149949 Phytophthora cactorum Species 0.000 description 1
- 241000233616 Phytophthora capsici Species 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000006152 selective media Substances 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000015193 tomato juice Nutrition 0.000 description 1
- 241001478887 unidentified soil bacteria Species 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了番茄晚疫病菌PCR检测的引物、试剂盒及方法,所述引物包括上游引物PIF:5ˊ-GCCATGTCCGGTATTACCAC-3ˊ和下游引物PIR:5ˊ-GCTCATCTTCAGACCCTTGG-3ˊ。使用本发明的PCR检测引物、试剂盒及方法,可在晚疫病菌纯DNA、发病番茄植物组织及带菌的土壤样品中特异性地扩增出片段大小为399bp的扩增产物。本发明具有准确性高、特异性强、灵敏度高、检测过程操作简便快速等优点,可用于田间番茄晚疫病的早期诊断和病菌的监测和鉴定,对番茄晚疫病的及时有效防治具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及番茄晚疫病菌特异性PCR检测引物、试剂盒及其检测方法,专用于番茄晚疫病菌快速、灵敏和特异的分子检测,同时可用于田间番茄晚疫病的早期诊断和病菌的监测和鉴定,属于农作物病害检测、鉴定及防治技术领域。
背景技术
番茄是全球广泛种植,高消费量的蔬菜作物之一,中国是番茄出口大国,在南北均有大面积栽培。番茄果实营养极为丰富,品种类型较多,既能作为水果生食,也能作蔬菜成为餐桌上的美味佳肴,还能被加工成番茄酱、番茄汁等功能性罐装食品,为消费市场创造了良好的经济效益。随着栽培技术的进步,近年来主要通过保护地栽培模式生产番茄供应市场,优良的生长环境一方面延长了番茄的生长周期,促进了番茄生产,另一方面却滋生番茄病害的发生,破坏番茄植株的生长,威胁番茄的产量及品质甚至在采后储藏期造成危害。其中,由晚疫病菌(Phytophthorainfestans)侵染引起的番茄晚疫病是番茄生产上发生最普遍、危害最严重的病害之一;无论在露地还是保护地都造成重大损失,是一种流行性很强的毁灭性病害,一般年份减产20%-30%,严重时可达40%-60%,甚至绝收。番茄晚疫病常与番茄其它病害(如灰霉病、早疫病)混合发生,而且发病初期症状具一定的相似性,常给病害的正确诊断造成极大的困难,在生产中常因病害诊断不准确,未能达到实施“对症下药”的正确防治措施而致使病害造成惨重损失的现象时有发生。因此建立番茄晚疫病菌快速检测体系,在发病初期或症状显现之前对植株是否携带晚疫病菌进行快速准确的检测,这对于病害的准确预测预报、制定适时有效的防治措施、控制病害的传播和流行(蔓延)以及减少病害造成的经济损失都具有重要的理论和实际意义。
植物病原菌传统的检测方法是采用选择性培养基从土壤、植物组织或水体中分离菌株,再对这些菌株的形态等进行鉴定,来确定是否存在病原菌,或者用肉眼和借助显微镜技术对发病症状进行判定。传统的检测方法不仅费时、准确度低,而且要求检测人员要有丰富的经验,最重要一点是易遗漏潜育期或隐症的病害,以致延误病害的防治,导致病害的暴发,因此传统病原学检测方法已不能满足现代植物病理学研究的需要。
随着分子生物学技术的发展,应用PCR技术对病原菌进行特异、灵敏的快速分子检测的成功例子已越来越多。国内外已有学者利用rDNA/ITS序列设计特异引物来对植物病原菌进行快速检测、鉴定。然而疫霉属卵菌的分子检测技术研究结果表明,rDNA/ITS在疫霉属的近缘种之间变化很小,从ITS序列上设计引物很难将两个相似高的种区分开。因此要对疫霉属病原菌进行高灵敏性和特异性检测,应从疫霉菌其它基因上设计引物进行检测。目前用于疫霉菌分子检测的靶标基因主要有elicitin基因、Ras家族相关的Ypt1编码基因、线粒体Cox1和Cox2编码基因以及可能编码储存蛋白的Lpv基因等。
本发明旨在寻找番茄晚疫病菌中新的分子检测靶标基因。β-tubulin是真核生物看家(管家)基因之一,广泛存在于真核生物中,在真核生物进化上非常保守,目前尚无针对该靶标基因进行晚疫病菌分子检测的报道。
发明内容
本发明的目的是提供了一种可快速、准确地检测番茄晚疫病菌的PCR引物、包含该引物的检测试剂盒及检测方法,利用该引物及检测方法检测番茄晚疫病菌准确性高、特异性强、灵敏性高。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
1.番茄晚疫病菌(Phytophthorainfestans)PCR检测特异引物的设计
采用疫霉菌β-tubulin基因通用引物Oom(Ph)-Btub-up901F:5′-TACGACATTTGCTTCCG-3′和Oom-Btub-lo1401R:5′-CGCTTGAACATCTCCTGG-3′对番茄晚疫病菌β-tubulin基因进行扩增,PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的Oom(Ph)-Btub-up901F/Oom-Btub-lo1401R引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL。扩增反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min、55℃退火30S、72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min。将PCR扩增产物送至上海生工生物工程有限公司进行测序,将测序得到的番茄晚疫病菌β-tubulin基因序列与GenBank中其它病原菌β-tubulin基因序列进行比对分析,根据差异位点设计出对番茄晚疫病菌具有特异性扩增作用的1对引物,即PCR检测特异引物的序列为:
上游引物PIF:5'-GCCATGTCCGGTATTACCAC-3',
下游引物PIR:5'-GCTCATCTTCAGACCCTTGG-3';
对番茄晚疫病菌特异性扩增出399bp的产物。
2.番茄晚疫病菌PCR检测试剂盒
在已设计好PCR检测引物的基础上,根据PCR扩增所需要试剂,研制出了番茄晚疫病菌PCR检测专用试剂盒,所述试剂盒包含以下试剂:重量浓度≥99%的超纯水,2×TaqPCRMasterMix,10μmol/L的PIF/PIR引物,100ng/μL的番茄晚疫病菌阳性对照DNA,2000bpDNAmarker。
3.番茄晚疫病菌特异分子检测方法的建立
(1)提取待测样品(病原菌纯培养物、带菌植物组织或土壤)基因组DNA。
用于检测病原菌纯培养物时,采用CTAB法提取供试菌株基因组DNA,具体方法如下:取少量菌丝粉于1.5mL离心管中(菌丝粉刚盖过半圆形底部为宜),加入900μL2%CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)提取液(2%CTAB;100mmol/LTris-HCl,pH8.0;20mmol/LEDTA,pH8.0;1.4mol/LNaCl)和90μLSDS(十二烷基苯磺酸钠)【注:CTAB,SDS需60℃预热】,使用振荡器振荡混匀,60℃水浴1h(DNA释放至缓冲液中),12000r.min-1离心15min;取上清液700μL,加等体积酚、氯仿、异戊醇(25:24:1),轻轻振荡混匀,12000r.min-1离心9min;取上清液500μL,加入等体积氯仿再抽提一次,12000r.min-1离心5min;取上清液350μL,加入1/10体积3mol.L-1NaAc和2倍体积无水乙醇,-20℃沉淀30min,12000r.min-1离心5min;弃去上清液,加入700μL冰70%乙醇进行洗涤(稍离心,倾掉上清液),在超净工作台上晾干无酒精味,加入30~60μLTE(10mmol/LTris-HCl,0.1mmol/LEDTA,pH8.0)溶液进行溶解,得到DNA溶液,用紫外分光光度计检测DNA浓度并稀释至25ng/μL待用;
用于检测番茄植株组织是否存在番茄晚疫病菌时,采用NaOH快速裂解法提取番茄植株组织基因组DNA,具体过程如下:向1.0mg番茄植株组织(叶、果实和茎杆)中加入0.5mol/LNaOH30μL,将组织充分磨碎成糊后转入1.5mL离心管中,12,000rpm离心6min,取上清液5μl加入0.1mol/LTris-HCl(pH=8.0)495μL混合均匀,取1.0μL作为PCR模板进行扩增;
用于检测土壤中是否存在番茄晚疫病菌时,采用土壤DNA提取法提取土壤中总微生物基因组DNA,具体过程如下:取已过200目筛的土壤冷冻抽干24-48h后加入少量石英砂,倒入液氮充分研磨,将研磨后的土壤细粉分装至1.5ml离心管中,每管加入500μL重量浓度为0.4%脱脂奶粉溶液,涡旋混匀,12,000rpm离心15min,取上清液加入等体积蛋白酶K缓冲液,加终浓度为10μg/mL蛋白酶K,55℃水浴60min,水浴结束后,加入1/2体积的7.5MNH4AC溶液,上下颠倒混匀,12,000rpm离心15min,吸上清液加2倍体积无水乙醇-20℃沉淀20min以上,沉淀结束后,12,000rpm离心10min,倾掉上清液,用体积浓度为70%乙醇洗涤沉淀,室温凉干,每份样品所提DNA用20μlTE(或无菌超纯水)溶解,取1.0μL作为PCR模板进行扩增。
(2)以步骤(1)提取的DNA为模板,利用PIF/PIR这一对引物进行PCR扩增。PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的PIF/PIR引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL;扩增参数为:95℃预变性5min,94℃变性30s,60℃退火45s,72℃延伸30s,共35个循环,最后72℃延伸10min。
(3)取5.0μL步骤(2)的PCR扩增产物用1.5%琼脂糖凝胶进行电泳分离,电泳分离后经溴化乙锭染色于紫外灯下观察,根据扩增产物的有无及其片段大小对结果进行判断,如果能特异性地扩增出399bp的产物,即可判断所述的检测样品中存在番茄晚疫病菌。
本发明的显著优点
本发明与现有技术相比,具有以下的技术优势和有益效果:
1.特异性强、准确性高:本发明根据看家(管家)基因β-tubulin基因在不同病原菌之间的差异,发现了数个高度变异且只存在于番茄晚疫病菌中的位点,设计出了对番茄晚疫病菌具有特异扩增作用的PCR引物,并已经对不同地理来源的番茄晚疫病菌和具晚疫病症状的番茄叶片组织进行了测试验证,只有番茄晚疫病菌和晚疫病发病叶片中能特异性地扩增出一条399bp的电泳条带,说明本发明所设计的引物具有很强的特异性和准确性。
2.灵敏度高:番茄晚疫病菌的分离比较困难,该病原菌生长速度较慢,在分离中易被其它病原菌污染,只有发病症状典型的新鲜样本才能成功分离到该病原菌。而本发明将设计的特异引物与疫霉属β-tubulin基因通用引物【Oom(Ph)-Btub-up901F/Oom-Btub-lo1401R】联合起来进行巢式PCR扩增,对番茄晚疫病菌的检测灵敏度在DNA水平上可达到10fg,比常规PCR检测提高了10000倍。
3.实用性好:本发明基于番茄晚疫病菌和其它病原菌β-tubulin基因的序列差异,设计出可快速检测番茄晚疫病菌的特异性引物,并在此基础上研制的PCR检测试剂盒和检测方法。利用本发明可从发病植物组织及土壤中复杂的病原菌环境中快速、准确和灵敏性地检测出番茄晚疫病菌,可对番茄晚疫病菌不同形态的繁殖体如菌丝、孢子囊、游动孢子和卵孢子等进行检测,对番茄晚疫病疫情的早期预警、疫病区的病原监测等方面具有重要意义。
附图说明
图1为本发明所述引物对番茄晚疫病菌的特异PCR扩增电泳图,图中:泳道M为2000bpDNAMarker,泳道1-4为番茄晚疫病菌,泳道5为番茄早疫病菌,泳道6为恶疫霉菌,泳道7为辣椒疫霉菌,泳道8为阴性对照。
图2为本发明对番茄晚疫病菌的灵敏性检测扩增结果图,图2-a为单重PCR灵敏性检测结果,图2-b为巢式PCR灵敏性检测结果,图中泳道M为2000bpDNAMarker,泳道1为100ng,泳道2为10ng,泳道3为1ng,泳道4为100pg,泳道5为10pg,泳道6为1pg,泳道7为100fg,泳道8为10fg,泳道9为1fg,泳道10为阴性对照。
图3为本发明对发病组织及带菌土壤的检测结果图,图中泳道M为2000bpDNAMarker,泳道1为阳性对照,泳道2-3为番茄晚疫病发病叶片,泳道4为番茄晚疫病发病严重的田间土样,泳道5为健康的番茄叶片,泳道6为新开发的未发生番茄晚疫的田间土样,泳道7为经高压灭菌的土样,泳道8为阴性对照。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但不用来限制本发明的范围。以下实施例均按照常规实验条件,或已发表相关文献中所述的操作技术规程,或按照厂商所建议的实验条件。
实施例1:PCR检测引物的设计及引物对番茄晚疫病菌的特异性扩增
1.引物的设计与合成
本发明的关键性技术是番茄晚疫病菌高效特异性PCR检测引物的设计。为了获得番茄晚疫病菌的特异PCR检测引物序列,以来源于我国福建、广西、云南和黑龙江等不同省份的32株番茄晚疫病菌和多个疫霉属近缘种以及常见的几种病原真菌为供试材料,采用CTAB法提取供试菌株基因组DNA,具体方法如下:取少量菌丝粉于1.5mL离心管中(菌丝粉刚盖过半圆形底部为宜),加入900μL2%CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)提取液(2%CTAB;100mmol/LTris-HCl,pH8.0;20mmol/LEDTA,pH8.0;1.4mol/LNaCl)和90μLSDS(十二烷基苯磺酸钠)【注:CTAB,SDS需60℃预热】,使用振荡器振荡混匀,60℃水浴1h(DNA释放至缓冲液中),12000r.min-1离心15min;取上清液700μL,加等体积酚、氯仿、异戊醇(25:24:1),轻轻振荡混匀,12000r.min-1离心9min;取上清液500μL,加入等体积氯仿再抽提一次,12000r.min-1离心5min;取上清液350μL,加入1/10体积3mol.L-1NaAc和2倍体积无水乙醇,-20℃沉淀30min,12000r.min-1离心5min;弃去上清液,加入700μL冰70%乙醇进行洗涤(稍离心;倾掉上清液),在超净工作台上晾干无酒精味,加入30~60μLTE(10mmol/LTris-HCl,0.1mmol/LEDTA,pH8.0)溶液进行溶解,得到DNA溶液,用紫外分光光度计检测DNA浓度并稀释至25ng/μL待用。以疫霉菌β-tubulin基因通用引物Oom(Ph)-Btub-up901F:5′-TACGACATTTGCTTCCG-3′和Oom-Btub-lo1401R:5′-CGCTTGAACATCTCCTGG-3′对番茄晚疫病菌β-tubulin基因进行扩增,PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的Oom(Ph)-Btub-up901F/Oom-Btub-lo1401R引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL。扩增反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min、55℃退火30S、72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min。将PCR扩增产物送至上海生工生物工程有限公司进行测序,将测序得到的番茄晚疫病菌β-tubulin基因序列与GenBank中其它病原菌β-tubulin基因序列进行比对分析,根据差异位点设计出对番茄晚疫病菌具有特异性扩增作用的1对引物,即特异PCR检测引物的序列为:上游引物PIF:5'-GCCATGTCCGGTATTACCAC-3',下游引物PIR:5'-GCTCATCTTCAGACCCTTGG-3';引物合成由上海生工生物工程有限公司合成。
2.引物特异性PCR验证
在已设计特异引物的基础上,通过PCR反应体系和扩增参数的优化,建立了番茄晚疫病菌检测方法,以供试的番茄晚疫病菌及其它病原菌的基因组DNA为模板,对特异性引物(上游引物PIF:5'-GCCATGTCCGGTATTACCAC-3',下游引物PIR:5'-GCTCATCTTCAGACCCTTGG-3')的特异性进行验证。PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的PIF/PIR引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL。扩增反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min、60℃退火45S、72℃延伸30s,35个循环,最后72℃延伸10min。取5μLPCR产物进行1.5%琼脂糖电泳检测,经溴化乙锭染色后于紫外灯下观察,根据DNA条带的有无及大小对番茄晚疫病菌特异性引物的特异性进行验证。
3.引物特异性验证结果
PCR扩增结果表明,引物PIF/PIR只能特异性地从供试的番茄晚疫病菌DNA中扩增出大小约为399bp的条带(图1),而其它疫霉菌、病原真菌及阴性对照均无扩增条带。说明该对引物可以将番茄晚疫病菌与其它疫霉菌和病原真菌区分开来,具有种的特异性,可用于番茄晚疫病菌快速可靠的检测和鉴定。
实施例2:引物对番茄晚疫病菌基因组DNA的灵敏度检测
1.常规PCR扩增
用无菌超纯水对番茄晚疫病菌基因组DNA进行稀释,配制成10倍数量级的系列浓度备用。使用本发明所述引物PIF/PIR对不同系列浓度的基因组DNA进行PCR扩增,评估该引物对病菌基因组DNA检测的灵敏性,扩增反应体系和反应程序如下:PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的PIF/PIR引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL。扩增反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min、60℃退火45S、72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min。
巢式PCR扩增
用无菌超纯水对番茄晚疫病基因组DNA进行稀释,配制成10倍数量级的系列浓度备用。以疫霉菌β-tubulin基因通用引物Oom(Ph)-Btub-up901F:5′-TACGACATTTGCTTCCG-3′和Oom-Btub-lo1401R:5′-CGCTTGAACATCTCCTGG-3′为外引物,本发明所述的特异引物PIF/PIR为内引物对番茄晚疫病菌不同系列浓度的基因组DNA进行巢式PCR扩增,评估本发明所述引物PIF/PIR通过巢式PCR对番茄晚疫病菌基因组DNA检测的灵敏性,第一轮PCR扩增:以疫霉菌β-tubulin基因通用引物Oom(Ph)-Btub-up901F:5′-TACGACATTTGCTTCCG-3′和Oom-Btub-lo1401R:5′-CGCTTGAACATCTCCTGG-3′作为第一轮反应引物对不同系列浓度的基因组DNA进行PCR扩增,扩增反应体系和反应程序如下:PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的Oom(Ph)-Btub-up901F/Oom-Btub-lo1401R引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL。扩增反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min、55℃退火30S、72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min。第二轮PCR扩增:待第一轮PCR扩增结果后,取1.0μl第一轮PCR产物为模板与引物PIF/PIR组合进行巢式PCR扩增。PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的PIF/PIR引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL。扩增反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min、60℃退火45S、72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min。
常规PCR和巢式PCR灵敏度比较结果表明,当以本发明所述引物PIF/PIR进行常规PCR扩增时,反应灵敏度可以达到100pgDNA25μl-1反应体系(图2中的a)。进一步以疫霉菌β-tubulin基因通用引物Oom(Ph)-Btub-up901F/Oom-Btub-lo1401R进行第一轮扩增得到的PCR产物作为模板,以PIF/PIR作为第二轮扩增引物进行巢式PCR扩增,从电泳图可以看出套式PCR的特异性扩增条带比常规PCR要亮得多,能够使原来看不到条带的的样品(10pg、1pg、100fg、10fg/25μl反应体系)产生可见条带(图2中的b),灵敏度达到10fgDNA25μl-1反应体系,比常规PCR提高10000倍左右。
实施例3:发病叶片中番茄晚疫病菌的检测
发病叶片基因组DNA的提取:采用NaOH快速裂解法提取DNA,具体过程如下:向1.0mg发病叶片组织中加入0.5mol/LNaOH30μL,将组织充分磨碎成糊后转入1.5mL离心管中,12,000rpm离心6min,取上清液5μl加入0.1mol/LTris-HCl(pH=8.0)495μL混合均匀,取1.0μL作为PCR模板进行扩增。PCR扩增检测:利用本发明所述引物PIF/PIR进行PCR扩增。PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的PIF/PIR引物各1.0μL,2.0×10-5~200ngDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL;扩增参数为:95℃预变性5min,94℃变性30s,60℃退火45s,72℃延伸30s,共35个循环,最后72℃延伸10min。结果检测:取PCR扩增产物5.0μL用1.5%琼脂糖电泳分离,电泳结束经溴化乙锭染色后于紫外灯下观察,根据扩增产物的有无及其片段大小对结果进行判断,如果能特异性地扩增出约399bp的产物,即可判断发病叶片中存在番茄晚疫病菌。检测结果(图3)表明,番茄晚疫病发病症状典型的叶片中均可检测出晚疫病菌,而健康叶片及阴性对照则无特异性条带出现,说明该套技术可用于番茄植株中晚疫病菌的快速分子检测。
实施例4:土壤样品中番茄晚疫病菌的检测
土壤样品中总微生物基因组DNA的提取:采用土壤DNA提取法提取土壤中总微生物基因组DNA,具体过程如下:取已过200目筛的土壤冷冻抽干24-48h后加入少量石英砂,倒入液氮充分研磨,将研磨后的土壤细粉分装至1.5ml离心管中,每管加入500μL重量浓度为0.4%脱脂奶粉溶液,涡旋混匀,12,000rpm离心15min,取上清液加入等体积蛋白酶K缓冲液,加终浓度为10μg/mL蛋白酶K,55℃水浴60min,水浴结束后,加入1/2体积的7.5MNH4AC溶液,上下颠倒混匀,12,000rpm离心15min,吸上清液加2倍体积无水乙醇-20℃沉淀20min以上,沉淀结束后,12,000rpm离心10min,倾掉上清液,用体积浓度为70%乙醇洗涤沉淀,室温凉干,每份样品所提DNA用20μlTE(或无菌超纯水)溶解,取1.0μL作为PCR模板进行扩增。PCR扩增检测:利用本发明所述引物PIF/PIR进行PCR扩增。PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix(北京天根生化科技有限公司)12.5μL,10μmol/L的PIF/PIR引物各1.0μL,1.0μLDNA模板,用无菌超纯水补足至25μL;扩增参数为:95℃预变性5min,94℃变性30s,60℃退火45s,72℃延伸30s,共35个循环,最后72℃延伸10min。结果检测:取PCR扩增产物5.0μL用1.5%琼脂糖电泳分离,电泳结束经溴化乙锭染色后于紫外灯下观察,根据扩增产物的有无及其片段大小对结果进行判断,如果能特异性地扩增出约399bp的产物,即可判断土壤样品中存在番茄晚疫病菌。检测结果(图3)表明,番茄晚疫病发病严重的田块土壤样品中可检测出番茄晚疫病菌,而高压灭菌的土壤样品及阴性对照则无特异性条带出现,说明本发明特异引物可用于土壤样品中番茄晚疫病菌的快速分子检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
SEQUENCELISTING
<110>福建省农业科学院植物保护研究所
<120>番茄晚疫病菌PCR检测引物、试剂盒及检测方法
<130>4
<160>4
<170>PatentInversion3.3
<210>1
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<400>1
gccatgtccggtattaccac20
<210>2
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<400>2
gctcatcttcagacccttgg20
<210>3
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<400>3
tacgacatttgcttccg17
<210>4
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>4
cgcttgaacatctcctgg18
Claims (5)
1.番茄晚疫病菌PCR检测引物,其特征在于:所述引物序列为:
上游引物PIF:5'-GCCATGTCCGGTATTACCAC-3',
下游引物PIR:5'-GCTCATCTTCAGACCCTTGG-3';
对番茄晚疫病菌特异性扩增出399bp的产物。
2.一种如权利要求1所述引物在番茄晚疫病菌PCR检测试剂盒中的应用。
3.根据权利要求2所述的试剂盒,其特征在于:所述试剂盒包含如下试剂:重量浓度≥99%的超纯水,2×TaqPCRMasterMix,10μmol/L的PIF/PIR引物,100ng/μL的番茄晚疫病菌阳性对照DNA,2000bpDNAmarker。
4.一种如权利要求1所述引物用于番茄晚疫病菌PCR检测方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)提取待测样品基因组DNA;
(2)以步骤(1)提取的DNA为模板进PCR反应,PCR扩增的条件为:PCR反应体系25μL,包括2×TaqPCRMasterMix12.5μL,10μmol/LPIF/PIR引物各1.0μL,DNA模板1.0μL,用无菌超纯水补足至25μL;扩增参数为95℃预变性5min,94℃变性30s,60℃退火45s,72℃延伸30s,共35个循环,最后72℃延伸10min;
(3)取5.0μL步骤(2)的PCR扩增产物用1.5%琼脂糖凝胶进行电泳分离,电泳分离后经溴化乙锭染色于紫外灯下观察,根据扩增产物的有无及其片段大小对结果进行判断,如果能特异性地扩增出399bp的产物,即可判断所述的检测样品中存在番茄晚疫病菌。
5.如权利要求1所述的引物在田间番茄晚疫病的早期诊断和病菌的监测和鉴定上的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510563440.2A CN105063040B (zh) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | 番茄晚疫病菌pcr检测引物、试剂盒及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510563440.2A CN105063040B (zh) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | 番茄晚疫病菌pcr检测引物、试剂盒及检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105063040A true CN105063040A (zh) | 2015-11-18 |
CN105063040B CN105063040B (zh) | 2018-06-29 |
Family
ID=54492555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510563440.2A Expired - Fee Related CN105063040B (zh) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | 番茄晚疫病菌pcr检测引物、试剂盒及检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105063040B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106636378A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-10 | 福建省农业科学院植物保护研究所 | 用于检测番茄晚疫病菌的lamp引物组合物和应用 |
CN108950034A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 | 一种柑橘黄龙病检测用引物组及其检测方法 |
-
2015
- 2015-09-08 CN CN201510563440.2A patent/CN105063040B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
P. W. TOOLEY ET AL.: "Development of PCR primers from internal transcribed spacer region 2 for detection of phytophthora species infecting potatoes", 《APPLIED AND ENVIRONMENTAL. MICROBIOLOGY》 * |
温晓涵 等: "番茄抗晚疫病研究", 《中国农学通报》 * |
陈庆河 等: "双重PCR检测马铃薯晚疫病菌和青枯病菌方法的建立及应用", 《植物病理学报》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106636378A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-10 | 福建省农业科学院植物保护研究所 | 用于检测番茄晚疫病菌的lamp引物组合物和应用 |
CN106636378B (zh) * | 2016-12-06 | 2020-07-17 | 福建省农业科学院植物保护研究所 | 用于检测番茄晚疫病菌的lamp引物组合物和应用 |
CN108950034A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 | 一种柑橘黄龙病检测用引物组及其检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105063040B (zh) | 2018-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103757132B (zh) | 检测番茄斑萎病毒感染的试剂盒及其应用 | |
CN105063219A (zh) | 番石榴炭疽病菌特异性pcr检测引物及其检测方法 | |
CN104928397A (zh) | 豇豆疫霉菌pcr检测引物及其检测方法 | |
CN103525913B (zh) | 一种辣椒疫霉菌lamp引物及其快速检测方法 | |
CN101643788B (zh) | 马铃薯晚疫病菌分子检测引物及其用法 | |
CN105112533A (zh) | 用于番茄灰霉病菌检测的pcr引物及其检测方法 | |
CN102899416B (zh) | 一种黄瓜疫霉菌lamp引物及其快速检测方法 | |
CN103773865B (zh) | 一种烟草疫霉菌lamp引物及其快速检测方法 | |
CN106381341A (zh) | 一种芋疫霉菌巢式pcr检测引物及其应用 | |
CN105063226A (zh) | 菜用大豆炭疽病菌特异性pcr检测引物及其检测方法 | |
CN106868164A (zh) | 一种用于检测樟疫霉菌的引物及巢式pcr检测方法 | |
CN105063040A (zh) | 番茄晚疫病菌pcr检测引物、试剂盒及检测方法 | |
CN105648106B (zh) | 一种玉米大斑病菌分子检测引物及快速检测方法 | |
CN106636378B (zh) | 用于检测番茄晚疫病菌的lamp引物组合物和应用 | |
CN104232755A (zh) | 一种烟草疫霉菌lamp检测引物及其快速检测方法 | |
CN105349655A (zh) | 一种荔枝霜疫霉菌分子检测引物及其检测方法 | |
CN105112413A (zh) | 番茄早疫病菌pcr检测特异引物及其检测方法 | |
CN102676695B (zh) | 能够同时检测CymMV和ORSV的RT-PCR检测试剂盒及方法 | |
CN106636341A (zh) | 用于枣黑斑病菌检测的引物及检测方法 | |
CN105039560B (zh) | 一种荔枝炭疽菌lamp引物及其快速检测方法和应用 | |
CN106399529B (zh) | 一种香蕉黑星病菌分子检测引物及检测方法 | |
CN105039331A (zh) | 一种荔枝霜疫霉菌lamp引物及其快速检测方法和应用 | |
CN101935708B (zh) | 杨桃细菌性斑点病原细菌分子检测引物及其检测方法 | |
CN101402995B (zh) | 利用分子标记技术鉴定猴头菇菌种猴王的方法 | |
CN102864221A (zh) | 甘蔗赤腐病菌pcr检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180629 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |