利用环介导恒温扩增法简易诊断松萎蔫病Takuya Aikawa,Natsumi Kanzak,Taisei Kikuch

诊断松萎蔫病的传统方法是从木质组织中分离松材线虫,然后用显微镜进行形态学鉴定。基于DNA分子检测的方法尽管很灵敏,不需要固定发育阶段的松材线虫,但是仍然需要用Baermann 漏斗法分离线虫,并且需要昂贵的仪器。笔者研发了利用环介导恒温扩增法检测松材线虫的存在,该方法包括：(1) 从木块中提取DNA;(2) DNA 扩增;(3) 通过反应溶液的颜色做出诊断。该方法仅使用培养箱且整个过程只需要90 min,比以往方法更加简便和快速。     

松材线虫实时PCR检测技术

根据松材线虫核糖体DNA内部转录区设计了一对特异引物F11/R11与探针TaqMan-11,构成松材线虫实时PCR检测方法.采用该检测方法对分离自枯死松树体内的松材线虫、拟松材线虫、大核滑刃线虫、霍夫曼尼伞滑刃线虫和长尾属线虫进行检测.结果显示,所有松材线虫株系都能够检测到荧光信号,而拟松材线虫、大核滑刃线虫、霍夫曼尼伞滑刃线虫、长尾属线虫以及对照均没有检测到荧光信号.表明探针TaqMan-11与引物组合对松材线虫具有很强的特异性.此外,利用检测方法,在10μL的反应体系中,最少可以检测到0.005 Pg的松材线虫DNA含量.实时PCR也可以成功地检测出单条松材线虫.     

松材线虫快速检测试剂盒研制

采用引物对K09F2/R对枯死松树内分离的松材线虫、拟松材线虫及其他线虫进行检测,结果表明,所有松材线虫株系均扩增出一条340 bp的清晰、明亮的条带.而拟松材线虫、其他线虫均无扩增产物.利用引物对K09F2/R构建了松材线虫检测试剂盒.采用该试剂盒可使整个检测过程不超过2.5 h;该试剂盒检测灵敏度为1/7 条线虫,达到了对幼虫成功鉴定的目的,且检测结果便于判读,检测费用较低.     

“松材线虫SCAR标记与系列分子检测技术及试剂盒研制”项目通过鉴定

2006年5月，我校森林资源与环境学院叶建仁教授主持完成的“松材线虫SCAR标记与系列分子检测技术及试剂盒研制”通过了江苏省科技厅组织的科技成果鉴定。该项研究对松材线虫与拟松材线虫特异片段进行了系统筛选，共获得了7个松材线虫DNA特异片段与5个拟松材线虫DNA特异片段，为松材线虫与拟松材线虫的分子鉴定奠定了基础。首次将2个松材线虫与2个拟松材线虫的DNA特异片段成功转化为SCAR标记，丰富了松材线虫与拟松材线虫分子标记方法。首次采用SCAR标记方法成功构建了松材线虫检测试剂盒，PCR检测过程仅需2．2h。首次成功标记了一个可用于检测松材线虫的非放射性探针DlG—F2／R1。用该探针对线虫基因组DNA点杂交，松材线虫均表现有较强的杂交信号，而拟松材线虫、霍夫曼尼伞滑刃线虫、大核滑刃线虫、长尾属线虫等均无杂交信号。成功设计、合成了TaqMan探针与其配套的引物对F11／R11。     

感染松萎蔫病的葡萄牙海岸松中内生细菌的分离

葡萄牙海岸松被松材线虫感染后的迅速死亡表明有其他生物的介入。内生细菌是一类普遍存在的生物,它在大部分植物中能形成种群。松材线虫携带的细菌也有可能导致海岸松的迅速死亡。笔者通过培养分离得到的细菌分离物,利用扩增性核糖体DNA限制性酶切片段分析(ARDRA)和变性梯度凝胶电泳分析(DGGE),了解被感染的和未被感染的海岸松内生细菌的种群结构,以分析鉴定与松材线虫相关的细菌。从样树和松材线虫中分离的细菌Alphaproteobacteria、 Bacteroidetes 属仅存在于内生菌中,而Actinobacteria、Firmicutes被发现仅与松材线虫相关。 ARDRA和 DGGE 分析证明内生菌种群结构多样性的差异可能与松材线虫的入侵有关。这种细菌种群的多样性差异似乎与Burkholderia、 Pseudomonas 和Luteibacter属中的某些菌株有关。而从树中分离出来的Janthinobacterium agaricidamnosum、 P. lutea 和 Dyella yeojuensis 与松材线虫相关     

韩国伞滑刃属线虫的形态和分子特征

以锥尾伞滑刃线虫（Bursaphelenchus conicaudatus）作为对照,在韩国不同地域和寄主中采集了15个松材线虫分离物、3 个拟松材线虫的分离物及5个未鉴定的该属的分离物,并对其进行了ITS 和 D2D3 rDNA序列分析。以单条雌线虫的DNA为模板,ITS 和 D2D3 区由PCR仪扩增并克隆其序列。结果表明,所有松材线虫的ITS 和 D2D3 区序列相同,没有种内变异。然而2个采自黑松和红松的拟松材线虫分离物的基因型分别是亚洲型和欧洲型。5个未鉴定线虫的数据表明,它们分别接近B. tusciae、B. lini、B. thailandae、B. doui和 B. hylobianum,该结果同时被形态学结果所支持。利用5种酶（Hinf I、Alu I、Msp I、Hae III、Rsa）,PCR产物克隆并测序的数据也可以区分不同种和基因型。     

应用PCR-RFLP技术鉴别松材线虫与拟松材线虫

应用PCR—RFLP技术分析松材线虫与拟松材线虫之间的差异。实验扩增出松材线虫rDNA—ITS区片段长度约为890bp，拟松材线虫rDNA—ITS区片段长度约为930bp。用5种限制性内切酶对两种线虫的ITS区扩增产物进行酶切，结果表明：（1）DraⅠ酶切松材线虫群体均产生两个长度约510bp和380bp的片段，而拟松材线虫均不能被DraⅠ酶切；（2）所有的松材线虫群体与拟松材线虫群体的ITS区扩增产物均不能被ApaⅠ酶切；（3）用MspⅠ酶切松材线虫群体，除GZ02不能够被酶切外，其余样本能够产生两条长度分别为530bp和360bp的谱带。拟松材线虫群体，都能产生3条一致的亮带，长度分别为340bp、290bp、180bp；（4）所有松材线虫样本均不能被SalⅠ酶切，而拟松材线虫群体均能够被酶切为两个720bp和220bp的片段；（5）XhoⅠ酶切松材线虫ITS区为两条大小分别为520bp和370bp的谱带。而拟松材线虫产生两条大小分别为530bp和400bp的谱带。因此，内切酶DraⅠ、SalⅠ可以用于检测松材线虫与拟松材线虫。MspⅠ、ApaⅠ、XhoⅠ不宜用于鉴别松材线虫与拟松材线虫。     

俄罗斯拟松材线虫的致病性

调查表明在俄罗斯目前尚未发现松材线虫的分布,但是有松材线虫的近缘种拟松材线虫的分布。在温室中利用从俄罗斯远东地区天然病死树上分离到拟松材线虫BmRFE,其分离物的接种实验表明,BmRFE分离物可使5年生Pinus koraiensis和Larix olgensis全部死亡,而70 %的P.sylvestris和P.densiflora可存活下来。室外试验的结果表明,用3种拟松材线虫分离物接种黑松,1 a之后只有BmRFE接种的2年生黑松中的线虫存活下来。在第2次试验的南方利用B.mucronatus(BmKOMY)和法国拟松材线虫分离物(BmFr),及两者杂交种分离物接种4年生P.sylvestris,结果表明接种后1 a几乎所有分离物均存活下来了,但是只有接种BmFr的松树表现出病害症状。病状的严重程度与拟松材线虫携带的致病细菌的毒性有关。毒性生测证明拟松材线虫BmRFE分离物携带了致病性最强的细菌。     

松材线虫与拟松材线虫RAPD检测技术

采用RAPD技术对松材线虫和拟松材线虫进行了检测研究,从140个随机引物中筛选出引物OPK09与引物组合OPC18 OPN18。引物OPK09对12个松材线虫株系扩增出一条约2400bp左右的特异片段,引物组合OPC18 OPN18对10个拟松材线虫株系扩增出一条970bp左右的特异片段。实验表明,引物OPK09与引物组合OPC18 OPN18具有特异性强、灵敏度高的优点。用这两组引物可以快速、准确鉴定松材线虫和拟松材线虫。     

松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

为了筛选对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的拮抗细菌,从马尾松林中分离获得了230株细菌,并从中筛选出8株对松材线虫具有较高杀线活性的细菌,其中JK-JS3菌株对松材线虫的杀线活性最高.将该细菌培养滤液分别稀释2倍、4倍、10倍处理松材线虫,72h后线虫的死亡率均达到100%;线虫死亡后虫体消解,消解率分别为100%、97.8%、96.4%.测定了该细菌培养滤液对香蕉穿孔线虫(Radopholus similis)和水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)等植物线虫的杀线活性,结果表明对不同种的线虫杀线活性有差异.该菌株培养滤液对松材线虫和小杆线虫(Rhabditis sp.)的杀线活性最高,其余杀线活性从高到低依次为拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)、腐生线虫(Panagrellus redivivus)、香蕉穿孔线虫和水稻干尖线虫.形态特征和革兰氏染色观察,该细菌为革兰氏阳性菌、产芽孢、具有周生鞭毛;经Biolog细菌鉴定仪进一步鉴定该细菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).