瓜類蔓枯病菌的環介導等溫擴增引物組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及檢測瓜類蔓枯病菌的環介導等溫擴增引物組合物,屬于生物技術領 域,適用于口岸檢驗檢疫、農業生產、植物保護等部門使用。基于該引物組合物建立的LAMP 檢測體系可用于從瓜種子檢測瓜類蔓枯病菌,檢測方法易于操作,檢測結果可靠,且可用肉 眼直接觀察結果,方便可視。該發明提供了一組用于檢測瓜蔓枯病菌靈敏、可靠的引物組。 (二)
【背景技術】
[0002]瓜蔓枯病(Gummy Stem Blight,GSB)由瓜蔓枯病菌(Didymella bryoniae)引起, 是萌蘆科作物毀滅性的真菌病害(Zitter,et al.,1996)。1986年,GSB首次報道于歐洲的 萌蘆蔓(野生啤酒花)(Keinath,2010),目前已廣泛分布在美國、加拿大、荷蘭、瑞典、日本、 印度及中國等地(Li,et al.,2008)。在我國,大多數西、甜瓜產區均有GSB發生的報道, 包括新疆、青海、甘肅、江蘇、浙江、四川以及寧夏等地,嚴重威脅著我國西、甜瓜產業的發展 (賈菊生,1993 ;馬子林,2013 ;陸致平等,2000 ;趙海棠等,2001 ;胡鳳云等,2011)。
[0003] GSB侵染植物主后主要病癥有:葉片和莖干出現水漬狀壞死斑,后期會被分 生孢子器和假囊殼覆蓋,侵染莖干皮質組織潰瘍,并產生一種棕褐色外泌物結晶(Van Steekelenburg,1986),病部龜裂,呈淡綠色橢圓形凹陷,后呈灰白色,表面散生黑色小點。 在與植株的互作敏感期(Koch et al.,2002),壞死斑繼續擴大最后產生環狀莖干割束帶 (Grube et al.,2011),導致整個植株的萎蔫和死亡。瓜蔓枯病菌通產在花期侵染植株,導 致隨后收獲的果實空心或腐爛,其病原菌還可以以分生孢子器、索狀菌絲和子囊殼的形式 伴隨記住殘體埋藏于土壤中越冬(Furukawa,et al.,2007),更可以使得其余健康種子帶菌 (Kubota,et al.,2011)。相較于溫暖潮濕的環境更易生長傳播,更可隨風雨等外接因素擴 散傳染,會導致作物大面積死亡減產(Frantz and Jahn,2004)。因此,種子帶菌是GSB遠距 離傳播的主要方式(Caf6 Filho, et al.,2010)。
[0004] 目前,針對瓜蔓枯病菌0). bryoniae)的檢測技術較少。例如,2006年,戴富明等 以瓜蔓枯病菌(D. bryoniae) ITS為靶標設計了檢測引物,建立了常規的PCR檢測體系,該方 法主要適于植株樣品的檢測(戴富明等,2006)。2009年,Ha等報道了基于Real-Time PCR 的瓜蔓枯病菌0. bryoniae)的檢測技術(Ha,et al.,2009),但是由于常規的PCR等檢測 方法易受種子樣品中雜質干擾(Walcott and Gitaitis,2000),而焚光定量PCR技術需要昂 貴的PCR儀器和試劑,所以該方法不適用于病害的現場診斷和基層部門使用。雖然,GSB田 間發病癥狀易于識別,但由于其是種傳病害,種子帶菌檢測是有效防止病害發生最有效地 手段之一,因此,目前急需一種針對瓜蔓枯病菌0). bryoniae)快速、靈敏、簡便、可用于種 子帶菌檢測的現代檢測技術。
[0005] 環介導等溫擴增技術(LAMP)是一種新型的檢測技術,該技術由Notomi等于2000 年首先報道(Notomi et al.,2000),該方法在等溫條件下(60-65°C),加入熒光染料, 45min-60min可實現可視化檢測,具有簡便、敏感、特異、快速的特點。環介導等溫擴增引物 主要由兩條外引物(F3、B3)以及兩條內引物(FIP、BIP)組成。檢測原理是利用具有鏈置 換活性的Bst DNA聚合酶和根據不同靶序列設計的兩對特殊的內、外引物,即正向內側引物(FIP)、正向外側引物(F3)、反向內側引物(BIP)、反向外側引物(B3),特異性識別靶序列上 的6個獨立區域,在恒溫條件下啟動循環鏈置換反應。在LAMP反應中,內引物雜交在目標 DNA區,啟動互補鏈合成,導致啞鈴狀DNA產生。這種結構很快以自身為板,進行DNA合成延 伸,形成莖-環DNA結構,然后以此結構作為的LAMP循環的起始結構。由于內引物雜交在 莖-環的環上,引物鏈置換合成的DNA產生一個有缺口的莖-環DNA中間媒介,在莖上附有 目標序列。再通過外引物,在莖的末端形成環狀結構,結果在同一鏈上互補序列周而復始形 成有很多環的花椰菜結構的莖-環DNA混合物。
[0006] 迄今,LAMP已廣泛的應用于各種微生物檢測(Song et al.,2005 ;Mekata et al., 2006 ;Endo et al.,2004 ;Lwamoto et al.,2003 ;Lu et al.,2014 ;Fukuta et al.,2013)。 但目前尚未見LAMP技術用于瓜蔓枯病菌(D.bryoniae)檢測的報道。因此,急需一種針對 瓜蔓枯病菌(D.bryoniae)快速、靈敏、簡便、且可用于種子帶菌檢測的現代檢測技術。此項 發明滿足了這些需求。
[0007] 參考文獻
[0008] Cafe-Filho A C,Santos G R,Laranjeira F F. Temporal and spatial dynamics of watermelon gummy stem blight epidemics[J]. European journal of plant pathology,2010 128(4) :473-482.
[0009] Endo S.,Komori T.,Ricci G.,Sano A.,Yokoyama K.,0hori A.,Kamei K.,Franco M.,Miyaji M.,Nishimura K. Detection of gp43 of Paracoccidioides brasiliensis by the loop-mdiated isothermal amplification(LAMP)method. FEMS Microbiol Lett 2004. 234:93-97.
[0010] Frantz? J.D. and Jahn? M. M. Five independent loci each control monogenic resistance to gummy stem blight in melon (Cucumis melo L. )Theor Appl Genet (2004) 108:1033-1038.
[0011] Fukuta S,Takahashi R,Kuroyanagi S,et al. Detection of Pythium aphanidermatum in tomato using loop-mediated isothermal amplification(LAMP) with species-specific primers[J].European Journal of Plant Pathology,2013 1-13.
[0012] Furukawa T,Ono Y,Kishi K. Gummy stem blight of balsam pear caused by Didymella bryoniae and its anamorph Phoma cucurbitacearum[J]. Journal of General Plant Pathology,2007 73(2) : 125-128.
[0013] Grube M? Flirnkranz M,Zitzenbacher S,et al. Emerging multi-pathogen disease caused by Didymella bryoniae and pathogenic bacteria on Styrian oil pumpkin[J]. European journal of plant pathology,2011,131(3):539-548.
[0014]Ha,Y.,Fessehaie,A.,Ling,K. S.,Wechter,W. P.,Keinath,A. P.,and Walcott, R. R.2009.Simultaneous detection of Acidovorax avenae subsp.citrulli and Didymella bryoniae in cucurbit seedlots using magnetic capture hybridization and real-time polymerase chain reaction. Phytopathology 99:666-678.
[0015] Keinath? A. P. From native plants in Central Europe to cultivated crops wotldwide :The emergence of Didymella bryoniae as a cucurb it Pathogen. Cucurbit,(2010). 7-9.
[0016] Koch C A,Utkhede R S. Diagnosis and identification of Didymella bryoniae,causal agent of gummy stem blight of greenhouse cucumbers,using a dot blot technique[J]. Journal of horticultural science&biotechnology,2002,77 (1): 62-66.
[0017] Li W,Zhang A X,Jiang J,et al. Identification of muskmelon gummy stem blight pathogen and its biological characters[J]. Jiangsu Journal ofAgricultural Science,2008,24(2):148-152.
[0018]Lu,C.,Dai,T.,Zhang,H.,Wang,Y.,and Zheng,X. 2014. Development of a Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay to Detect Fusarium oxysporum.