大豆茎褐腐病原菌分子检测技术研究

大豆茎褐腐病原菌分子检测技术研究

论文摘要

大豆茎褐腐病,简称BSR,最早于1940年在美国被报道,它的主要寄主是大豆,另外在绿豆和赤豆上也有发现。它是由Phialophora gregata f.sp.sojae引起的一种土传性的维管束类病害。其病菌可以在土壤中存活多年,对大豆的生产造成很大威胁,且该病原菌难以分离,病程缓慢。其症状与大豆猝死综合症极其相似,目前主要分布在美国,巴西,日本,加拿大和阿根廷。近年来随着大豆进口量的增加,可能携带了一定数量的豆杆和土壤。为了防止此病通过贸易传入我国,保护我国的大豆生产,本研究确立了大豆茎褐腐病菌的检测技术,并应用此技术对纯菌株进行检测。针对PG(Phialophora gregata f.sp.sojae)在ITS区的特点,参照引物设计原则,设计并筛选出了一对引物Pg1/4。引物序列为,Pg1:5’-agagcaaaggatagggagca-3’Pg4:5’-tggcatgtagacctgcca-3’。共提取了包含BSR的菌株Pgs1以及BSR近似种的9个种的13菌株的DNA。采用Pg1/4对进行扩增,只有Pgs1能特异性的扩增出502bp的条带。优化PCR反应条件,得到最佳退火温度为59℃。检测灵敏度为4.2×101pg/μL的DNA。同时,设计出PG的特异性荧光引物和探针,BSR-1F:5’-ccaaccagggccgatcag-3’;BSR-1R:5’-cggattcagcgtaaaaaatgg-3’;Taqman探针BSR-1M:5’-6FAM-ctcccctatggtttct-MGBNFQ-3’。特异性试验证实,该方法只能检测到pgs1,与其他12个菌株没有交叉反应,具有高度的特异性。优化反应条件,采用25μL体积反应体系,0.4μmol/L的引物浓度和0.2μmol/L的探针浓度。此检测灵敏度为4.2×10-4pg/μL的DNA,是常规PCR的100000倍。两者相结合大大增加了检测的准确性和灵敏度。最后,采用Pg1/4对接种Pgs1(ATCC204452)的大豆进行检测,能够准确检出病原。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1 大豆茎褐腐病的发生情况
  • 1.1 大豆茎褐腐病的分布
  • 1.2 大豆茎褐腐病的危害及损失
  • 2 大豆茎褐腐病的研究现状
  • 2.1 病原菌
  • 2.2 病原菌生物学特性
  • 2.3 病原菌致病性分化
  • 2.4 症状
  • 2.5 病害侵染循环与传播途径
  • 2.6 病原菌的分离与鉴定
  • 2.6.1 形态观察
  • 2.6.2 选择性培养基
  • 2.6.3 分子生物学方法
  • 3 病害防治
  • 3.1 药剂防治
  • 3.2 农业防治
  • 3.3 品种抗性利用
  • 4 中国对进口大豆的检疫状况
  • 5 本研究的目的和意义
  • 5.1 研究的目的
  • 5.2 研究的意义
  • 第二章 大豆茎褐腐病菌的分子检测
  • 1 材料
  • 1.1 供试菌株
  • 1.2.1 仪器
  • 1.2.2 试剂
  • 2 方法
  • 2.1 试剂和培养基的配制
  • 2.2 固体培养基培养和液体培养基振荡培养
  • 2.3 真菌菌丝核酸的提取
  • 2.4 引物设计
  • 2.4.1 真菌通用引物ITS4/5
  • 2.4.2 BSR病原菌ITS区特异引物的设计
  • 2.5 PCR反应
  • 2.5.1 PCR反应体系及扩增条件
  • 2.5.2 真菌通用引物的常规PCR反应
  • 2.5.3 BSR特异性引物的筛选
  • 2.5.4 BSR特异性引物PCR反应的条件优化
  • 2.5.5 PCR产物电泳分析
  • 2.6 PCR产物的克隆和序列测定
  • 2.6.1 PCR产物的回收
  • 2.6.2 连接
  • 2.6.3 转化
  • 2.6.4 克隆筛选和测序
  • 2.7 接种植物提取物的分子检测
  • 2.8 BSR的实时荧光PCR反应
  • 2.8.1 实时荧光PCR反应体系及条件
  • 2.8.2 实时荧光PCR特异性引物的筛选
  • 2.8.3 实时荧光PCR特异性引物的灵敏度测试
  • 3 结果和分析
  • 3.1 PCR反应结果
  • 3.1.1 真菌通用引物ITS4/5的PCR反应结果
  • 3.1.2 引物筛选结果
  • 3.1.3 PCR反应结果及优化
  • 3.1.4 特异性引物Pg1/4的特异性
  • 3.1.5 特异性引物Pg1/4的灵敏度测试
  • 3.2 测序结果
  • 3.3 实时荧光PCR反应结果
  • 3.3.1 实时荧光PCR反应优化条件
  • 3.3.2 实时荧光PCR的特异性
  • 3.3.3 实时荧光的灵敏度
  • 3.3.4 绝对定量标准曲线的建立
  • 3.3.5 BSR荧光定量PCR的重复性和稳定性
  • 3.4 供试菌株回接寄主植物
  • 3.4.1 接种成功后的症状
  • 3.4.2 接种植物PCR反应结果
  • 第三章 结论和讨论
  • 1 结论
  • 1.1 PCR与荧光PCR的结合
  • 2 讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历
  • 相关论文文献

    • [1].大豆茎褐腐病病原菌鉴定[J]. 中国油料作物学报 2013(02)

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