CN1793858A - 同步检测百合斑驳病毒、百合无症病毒和黄瓜花叶病毒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种同步检测百合斑驳病毒(LMoV)、百合无症病毒(LSV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的方法,属植物保护领域。其方案是,通过提取总RNA、多重RT-PCR以及电泳检测等步骤,在同一反应管及同一个热循环条件下对百合感染的LMoV、LSV和CMV三种病毒中的1~3种进行扩增,并通过凝胶电泳进行分离和检测。该方法除了具有普通RT-PCR具有的快速、特异、灵敏的优点外,主要是实现了三种病毒同步检测,降低了成本。
Description
技术领域:
本发明涉及一种同步检测侵染百合的百合斑驳病毒(LMoV)、百合无症病毒(LSV)以及黄瓜花叶病毒(CMV)三种主要病毒的多重RT-PCR方法,属植物保护领域。
背景技术:
百合是集观赏、食用、药用于一身的重要经济作物,尤其是切花百合颜色鲜艳、气质高雅,并带有独特的香味,已成为国际上最重要的观赏花卉之一,具有很高的经济价值。近年来,随着人民生活水平的不断提高,对鲜切花特别是百合的需求量不断增加,百合的种植规模日益扩大。然而由于不规范的生产方式及长期无性繁殖使病毒不断积累,百合的病毒病害发生日趋严重,极大的降低了百合的产量和品质,给百合种植业造成巨大的经济损失。据报道侵染百合的病毒有10多种,分布广,危害大,为害严重的主要有百合斑驳病毒(LMoV)、百合无症病毒(LSV)和黄瓜花叶病(CMV)等,而且这三种病毒常复合侵染,引起叶片花叶、坏死、畸形及花朵碎色等症状,严重地降低了百合的商品性和观赏性。通常百合病毒的感染率在30-40%,有的高达100%,给百合造成的危害更大。到目前为止,国际上尚无治疗病毒病害的特效药剂,因此百合病毒检测尤其是对三种主要病毒的检测和监测,对于识别病毒病害和防止病毒的传播流行具有重要的实际意义,是生产上对百合病毒病害进行综合治理的重要措施之一。
通常检测百合病毒的方法有指示植物法、电镜技术、酶联免疫吸附技术和分子生物学技术等。相比较而言,指示植物法虽然简单,但是检测周期长,最短也要10~20天,而且灵敏度非常低,还受到季节、环境以及病毒性质等方面的影响,因此已经很少用于百合病毒的检测。免疫电镜的出现极大的促进了电镜技术在百合病毒检测方面的应用,但是电子显微镜价格昂贵,制样技术复杂,不易掌握,不适合作为百合病毒检测的普通方法。目前应用最为广泛的检测百合病毒的方法是酶联免疫吸附法(ELISA)和分子生物学技术。较之指示植物法和电镜技术,ELISA方法检测周期较短,灵敏度高,可以检测到纳克(ng)级水平的病害。分子生物学技术,特别是RT-PCR技术不但操作简单,而且特异性、灵敏度较ELISA方法高,可以检测到飞克(fg)级水平的病毒。但是ELISA方法和普通RT-PCR的方法每次只能检测一种病毒,对于多种病毒复合侵染百合的情况,则需要针对每种病毒进行单独检测,既浪费时间,又加大了检测成本的投入。此外,普通的RT-PCR扩增过程中对于每种病毒都需要分别设计上游和下游引物,导致检测成本升高,而且提高了非特异性检测的发生几率。
发明内容:
本发明克服了传统方法在检测多种病毒复合侵染百合的不足,提供了一种同步、快速、灵敏、特异的检测百合上发生的LMoV、LSV和CMV三种病毒的方法。
本发明的步骤是:
1)设计引物:
(a)设计检测LMoV、LSV两种病毒的下游通用引物LMSV:
LMSV 5-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-3 V=A,C或G(b)设计检测LMoV、LSV的上游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
LMoV-FLSV-F | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-3 |
(c)设计检测CMV的上、下游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
CMV-FCMV-R | 5-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 |
(d)确定每对引物扩增片段大小:
引物名称 | 引物序列 | 扩增片段大小 | 所检测病毒 |
LMoV-FLMSVLSV-FLMSVCMV-FCMV-R | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 | 1153bp736bp590bp | LMoVLSVCMV |
2)总RNA提取:
(a)称取百合叶片50mg,放入研钵中,加入1mL Trizol试剂研磨,研磨液倒入1.5mL离心管中;
(b)加入400μL氯仿,混匀后静置5min;
(c)12,000rpm离心10min;
(d)上清移至一新1.5mL离心管中,加入等体积的异丙醇,混匀后静置5min;
(e)12,000rpm离心10min;
(f)弃上清,沉淀用1mL 70%乙醇洗涤,干燥10min;
(g)沉淀用40μL DEPC处理水悬浮,-20℃保存备用;
3)RT-PCR:
(a)RNA变性:RNA 3μL,LMSV 1μL,CMV 1μL和7.5μL ddH2O混匀,70℃保温10min,之后迅速冰浴;
(b)反转录:向上述管中按以下体系加入试剂,振荡混匀,室温放置10min,42℃保温1hr,得到cDNA;
试剂 | 体积 |
AMV BufferAMV(5u/μL)dNTPs(10mmol/L)RNase Inhibitor(40u/μL) | 4μL1μL2μL0.5μL |
(c)PCR:取一新PCR管,按下表体系加入各试剂:
试剂 | 体积 |
ddH2O10×PCR BuffrMgCl2(25mmol/L)dNTPs(10mmol/L)LMSV(20μmol/L)LSV5(20μmol/L)LMoV5(20μmol/L)CMV5(20μmol/L)CMV3(20μmol/L)cDNATaq酶(5u/μL) | 30μL5μL3μL2.5μL2μL1μL1μL1μL1μL2μL1.5μL |
总体积 | 50μL |
设置PCR程序为:94℃4min,94℃1min、53℃~60℃1min、72℃2min,扩增25~40个循环,72℃延伸10min后4℃保存;
4)电泳检测:配制0.8%~2%的琼脂糖凝胶,在0.5×TBE缓冲液环境中,150V稳压电泳90min,之后取出凝胶浸泡在0.5μg/mL溴化乙锭中染色10min,然后在紫外灯下观察并记录结果;
5)检测结果分析:根据电泳胶上扩增条带的有无及大小确定百合感染的病毒种类;通过观察,若凝胶中存在大小为1153bp的核酸片段,则说明样品中含有LMoV;若凝胶中存在大小为736bp的核酸片段,则说明样品中含有LSV;若凝胶中存在大小为590bp的核酸条带,则说明样品中含有CMV。
其中,所述的PCR退火温度为53℃~60℃,也可以为56℃~58℃;所述的PCR循环可以为25~40个循环,也可以为26~29个循环;所述的琼脂糖浓度可以为0.8%~2%,也可以为0.9%~1.2%。
本发明的有益效果是能够极大的节约时间和成本。由于LMoV和LSV序列的3’端均带有一个poly(A)结构,因此可以据此设计一条带Oligo d(T)的引物作为同时检测LMoV和LSV共用的下游通用引物,减少了引物的数量,而且极大的降低了引物间的相互作用,而且增加了检测的特异性。此外,本发明克服了传统RT-PCR一个体系一次只能检测一种病毒的局限,在一个体系中可以同时检测三种病毒,与传统RT-PCR相比,最多能够节约三分之二的检测时间和试剂成本。
附图说明:
图1是百合斑驳病毒、百合无症病毒和黄瓜花叶病毒的电泳检测图。
具体实施方式:
实例一:
以已知的复合感染了LMoV、LSV和CMV三种病毒的百合植株为材料,以健康百合植株为阴性对照,用本方法进行检测。
1)设计引物:
(a)设计检测LMoV、LSV两种病毒的下游通用引物LMSV:
LMSV 5-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-3 V=A,C或G
(b)设计检测LMoV、LSV的上游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
LMoV-FLSV-F | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-3 |
(c)设计检测CMV的上、下游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
CMV-FCMV-R | 5-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 |
(d)确定每对引物扩增片段大小:
引物名称 | 引物序列 | 扩增片段大小 | 所检测病毒 |
LMoV-FLMSVLSV-FLMSVCMV-FCMV-R | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 | 1153bp736bp590bp | LMoVLSVCMV |
2)总RNA提取:
(a)称取百合叶片50mg,放入研钵中,加入1mL Trizol试剂研磨,研磨液倒入1.5mL离心管中;
(b)加入400μL氯仿,混匀后静置5min;
(c)12,000rpm离心10min;
(d)上清移至一新1.5mL离心管中,加入等体积的异丙醇,混匀后静置5min;
(e)12,000rpm离心10min;
(f)弃上清,沉淀用1mL 70%乙醇洗涤,干燥10min;
(g)沉淀用40μL DEPC处理水悬浮,-20℃保存备用;
3)RT-PCR:
(a)RNA变性:RNA3μL,LMSV1μL,CMV1μL和7.5μL ddH2O混匀,70℃保温10min,之后迅速冰浴;
(b)反转录:向上述管中按以下体系加入试剂,振荡混匀,室温放置10min,42℃保温1hr,得到cDNA;
试剂 | 体积 |
AMV BufferAMV(5u/μL)dNTPs(10mmol/L)RNase Inhibitor(40u/μL) | 4μL1μL2μL0.5μL |
(c)PCR:取一新PCR管,按下表体系加入各试剂:
试剂 | 体积 |
ddH2O10×PCR BufferMgCl2(25mmol/L)dNTPs(10mmol/L)LMSV(20μmol/L)LSV5(20μmol/L)LMoV5(20μmol/L)CMV5(20μmol/L)CMV3(20μmol/L)cDNATaq酶(5u/μL) | 30μL5μL3μL2.5μL2μL1μL1μL1μL1μL2μL1.5μL |
总体积 | 50μL |
设置PCR程序为:94℃4min,94℃1min、58℃1min、72℃2min,扩增29个循环,72℃延伸10min后4℃保存;
4)电泳检测:配制1.2%的琼脂糖凝胶,在0.5×TBE缓冲液环境中,150V稳压电泳90min,之后取出凝胶浸泡在0.5μg/mL溴化乙锭中染色10min,然后在紫外灯下观察并记录结果;
5)电泳检测结果:感染了LMoV、LSV和CMV三种病毒的百合叶片中检测出了1153bp、736bp和590bp的三条核酸条带,说明通过本发明可同步检测出LMoV、LSV和CMV三种病毒;健康对照中未检测到任何条带,说明不含有这三种病毒任何一种。
实例二:
以已知的分别感染了LMoV、LSV或CMV的百合植株进行检测,并以健康百合为阴性对照。
1)设计引物:
(a)设计检测LMoV、LSV两种病毒的下游通用引物LMSV:
LMSV 5-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-3 V=A,C或G
(b)设计检测LMoV、LSV的上游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
LMoV-FLSV-F | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-3 |
(c)设计检测CMV的上、下游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
CMV-FCMV-R | 5-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 |
(d)确定每对引物扩增片段大小:
引物名称 | 引物序列 | 扩增片段大小 | 所检测病毒 |
LMoV-FLMSVLSV-FLMSVCMV-FCMV-R | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 | 1153bp736bp590bp | LMoVLSVCMV |
2)总RNA提取:
(a)称取百合叶片50mg,放入研钵中,加入1mL Trizol试剂研磨,研磨液倒入1.5mL离心管中;
(b)加入400μL氯仿,混匀后静置5min;
(c)12,000rpm离心10min;
(d)上清移至一新1.5mL离心管中,加入等体积的异丙醇,混匀后静置5min;
(e)12,000rpm离心10min;
(f)弃上清,沉淀用1mL 70%乙醇洗涤,干燥10min;
(g)沉淀用40μL DEPC处理水悬浮,-20℃保存备用;
3)RT-PCR:
(a)RNA变性:RNA3μL,LMSV1μL,CMV1μL和7.5μL ddH2O混匀,70℃保温10min,之后迅速冰浴;
(b)反转录:向上述管中按以下体系加入试剂,振荡混匀,室温放置10min,42℃保温1hr,得到cDNA;
试剂 | 体积 |
AMV BufferAMV(5u/μL)dNTPs(10mmol/L)RNase Inhibitor(40u/μL) | 4μL1μL2μL0.5μL |
(c)PCR:取一新PCR管,按下表体系加入各试剂:
试剂 | 体积 |
ddH2O10×PCRBufferMgCl2(25mmol/L)dNTPs(10mmol/L)LMSV(20μmol/L)LSV5(20μmol/L)LMoV5(20μmol/L)CMV5(20μmol/L)CMV3(20μmol/L)cDNATaq酶(5u/μL) | 30μL5μL3μL2.5μL2μL1μL1μL1μL1μL2μL1.5μL |
总体积 | 50μL |
设置PCR程序为:94℃4min,94℃1min、56℃1min、72℃2min,扩增26个循环,72℃延伸10min后4℃保存;
4)电泳检测:配制0.9%的琼脂糖凝胶,在0.5×TBE缓冲液环境中,150V稳压电泳90min,之后取出凝胶浸泡在0.5μg/mL溴化乙锭中染色10min,然后在紫外灯下观察并记录结果;
5)电泳检测结果:在单独感染了LMoV的百合中检测到了大小为1153bp的核酸条带,说明通过本发明可以特异的检测出LMoV;在单独感染了LSV的百合中检测到了大小为736bp的核酸条带,说明通过本发明可以特异检测出LSV;在单独感染了CMV的百合中检测到了590bp的核酸条带,说明通过本发明可以特异检测出CMV;健康对照中没检测出任何条带,说明该样品种不含这三种病毒任何一种。
实例三:
以已知的复合感染了LMoV和LSV的百合植株、复合感染了LSV和CMV的百合植株以及复合感染了LMoV和CMV的百合植株为材料,以健康百合植株为阴性对照,用本方法进行检测。
1)设计引物:
(a)设计检测LMoV、LSV两种病毒的下游通用引物LMSV:
LMSV 5-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-3 V=A,C或G
(b)设计检测LMoV、LSV的上游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
LMoV-FLSV-F | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-3 |
(c)设计检测CMV的上、下游引物,引物序列如下:
引物名称 | 引物序列 |
CMV-FCMV-R | 5-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 |
(d)确定每对引物扩增片段大小:
引物名称 | 引物序列 | 扩增片段大小 | 所检测病毒 |
LMoV-FLMSVLSV-FLMSVCMV-FCMV-R | 5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 | 1153bp736bp590bp | LMoVLSVCMV |
2)总RNA提取:
(a)称取百合叶片50mg,放入研钵中,加入1mL Trizol试剂研磨,研磨液倒入1.5mL离心管中;
(b)加入400μL氯仿,混匀后静置5min;
(c)12,000rpm离心10min;
(d)上清移至一新1.5mL离心管中,加入等体积的异丙醇,混匀后静置5min;
(e)12,000rpm离心10min;
(f)弃上清,沉淀用1mL70%乙醇洗涤,干燥10min;
(g)沉淀用40μL DEPC处理水悬浮,-20℃保存备用;
3)RT-PCR:
(a)RNA变性:RNA3μL,LMSV1μL,CMV1μL和7.5μL ddH2O混匀,70℃保温10min,之后迅速冰浴;
(b)反转录:向上述管中按以下体系加入试剂,振荡混匀,室温放置10min,42℃保温1hr,得到cDNA;
试剂 | 体积 |
AMV BufferAMV(5u/μL)dNTPs(10mmol/L)RNase Inhibitor(40u/μL) | 4μL1μL2μL0.5μL |
(c)PCR:取一新PCR管,按下表体系加入各试剂:
试剂 | 体积 |
ddH2O10×PCR BufferMgCl2(25mmol/L)dNTPs(10mmol/L)LMSV(20μmol/L)LSV5(20μmol/L)LMoV5(20μmol/L)CMV5(20μmol/L)CMV3(20μmol/L)cDNATaq酶(5u/μL) | 30μL5μL3μL2.5μL2μL1μL1μL1μL1μL2μL1.5μL |
总体积 | 50μL |
设置PCR程序为:94℃4min,94℃1min、57℃1min、72℃2min,扩增28个循环,72℃延伸10min后4℃保存;
4)电泳检测:配制1%的琼脂糖凝胶,在0.5×TBE缓冲液环境中,150V稳压电泳90min,之后取出凝胶浸泡在0.5μg/mL溴化乙锭中染色10min,然后在紫外灯下观察并记录结果;
5)电泳检测结果:在复合感染了LMoV和LSV的百合中检测到了1153bp和736bp的两条核酸条带,说明通过本发明可以同步检测出LMoV和LSV两种病毒;在感染了LSV和CMV两种病毒的叶片中检测到了736bp和590bp的两条核酸条带,说明通过本发明可以同步检测出LSV和CMV两种病毒;在感染了LMoV和CMV两种病毒的百合叶片中检测到了1153bp和590bp的两条核酸条带,说明通过本发明可以同步检测出LMoV和CMV两种病毒;在健康对照中未检测到任何条带,说明该样品种不含有这三种病毒任何一种。
利用此方法在不同情况下对百合斑驳病毒(LMoV)、百合无症病毒(LSV)和黄瓜花叶病毒(CMV)进行了检测。从实验结果看出,无论是在一种病毒单独侵染,还是在两种或是三种病毒复合侵染的情况下,均能在电泳图中特定位置检测到相应的病毒扩增产物,而且阴性对照无非特异性结果发生,因此该方法可以被应用于百合植株上发生的LMoV、LSV和CMV三种主要病毒的同步检测。
Claims (4)
1、一种同步检测LMoV、LSV和CMV三种病毒的方法,其步骤如下:
1)设计引物:
(a)设计检测LMoV、LSV两种病毒的下游通用引物LMSV:
LMSV 5-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-3 V=A,C或G
(b)设计检测LMoV、LSV的上游引物,引物序列如下:
引物名称
引物序列
LMoV-FLSV-F
5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-3
(c)设计检测CMV的上、下游引物,引物序列如下:
引物名称
引物序列
CMV-FCMV-R
5-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3
(d)确定每对引物扩增片段大小:
引物名称
引物序列
扩增片段大小
所检测病毒
LMoV-FLMSVLSV-FLMSVCMV-FCMV-R
5-AAGAAGCACGCTGGACTGC-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-ATCGGAGGCCGCTCTTCG-35-GATGGCTGACTGGATCCTTTTTTTTTTTTTTTTV-35-TCGTCCGCGTCGCGGTTC-35-TGGGAATCCCTTGGTGCTC-3 1153bp736bp590bp LMoVLSVCMV
2)总RNA提取:
(a)称取百合叶片50mg,放入研钵中,加入1mL Trizol试剂研磨,研磨液倒入1.5mL离心管中;
(b)加入400μL氯仿,混匀后静置5min;
(c)12,000rpm离心10min;
(d)上清移至一新1.5mL离心管中,加入等体积的异丙醇,混匀后静置5min;
(e)12,000rpm离心10min;
(f)弃上清,沉淀用1mL 70%乙醇洗涤,干燥10min;
(g)沉淀用40μL DEPC处理水悬浮,-20℃保存备用;
3)RT-PCR:
(a)RNA变性:RNA 3μL,LMSV 1μL,CMV 1μL和7.5μL ddH2O混匀,70℃保温10min,之后迅速冰浴;
(b)反转录:向上述管中按以下体系加入试剂,振荡混匀,室温放置10min,42℃保温1hr,得到cDNA;
试剂
体积
AMV BufferAMV(5u/μL)dNTPs(10mmol/L)RNase Inhibitor(40u/μL)
4μL1μL2μL0.5μL
(c)PCR:取一新PCR管,按下表体系加入各试剂:
试剂
体积
ddH2O10×PCR BufferMgCl2(25mmol/L)dNTPs(10mmol/L)LMSV(20μmol/L)LSV5(20μmol/L)LMoV5(20μmol/L)CMV5(20μmol/L)CMV3(20μmol/L)cDNATaq酶(5u/μL)
30μL5μL3μL2.5μL2μL1μL1μL1μL1μL2μL1.5μL
总体积
50μL
设置PCR程序为:94℃ 4min,94℃ 1min、53℃~60℃ 1min、72℃ 2min,扩增25~40个循环,72℃延伸10min后4℃保存;
4)电泳检测:配制0.8%~2%的琼脂糖凝胶,在0.5×TBE缓冲液环境中,150V稳压电泳90min,之后取出凝胶浸泡在0.5μg/mL溴化乙锭中染色10min,然后在紫外灯下观察并记录结果;
5)检测结果分析:根据电泳胶上扩增条带的有无及大小确定百合感染的病毒种类;通过观察,若凝胶中存在大小为1153bp的核酸片段,则说明样品中含有LMoV;若凝胶中存在大小为736bp的核酸片段,则说明样品中含有LSV;若凝胶中存在大小为590bp的核酸条带,则说明样品中含有CMV。
2、根据权利要求1所述的同步检测LMoV、LSV和CMV三种病毒的方法中所用的PCR扩增方法,其特征是退火温度为56℃~58℃。
3、根据权利要求1所述的同步检测LMoV、LSV和CMV三种病毒的方法中所用的PCR扩增方法,其特征是扩增26~29个循环。
4、根据权利要求1所述的同步检测LMoV、LSV和CMV三种病毒的方法中所用的电泳检测方法,其特征是配制的琼脂糖凝胶的浓度为0.9%~1.2%。
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