[0036] 下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。
[0037] 实施例1
[0038] (1)单根结DNA的获得
[0039] 播种番茄(夏红一号)、青瓜(新万吉)和蕹菜25天后移苗至直径15cm的装有灭菌土的花盆中,每盆1株。移苗一周后,每株分别接种200条象耳豆根结线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫和花生根结线虫的2龄幼虫(J2),同时保留不接虫的健康植株作为对照,置于光照培养室14h光照,10h黑暗条件下25℃恒温培养。分别于接种后5d、10d、15d、20d、25d、30d染色观察线虫形态。同时提取健康根组织DNA和单根结DNA,每个处理取5个重复,设1个空白对照。
[0040] 根部组织染色及不同时期线虫形态观察,步骤如下:
[0041] (1)洗净根组织,放入150ml的烧杯中;
[0042] (2)加入50ml蒸馏水,并加入适量的5.25%(体积比浓度)的次氯酸钠(30~50ml);
[0043] (3)用玻璃棒不断搅拌杯内根部组织;
[0044] (4)4min后取出根组织用清水洗45s,然后在ddH2O内浸泡15min;
[0045] (5)倒出水,将根组织移入另一个装有30~50ml ddH2O的烧杯中,加入1ml酸性品红溶液;
[0046] (6)水浴或微波炉将组织液煮沸30s,(幼根反复煮沸2~3次;老根煮沸2~3min);
[0047] (7)冷却后用水漂洗根组织,4倍镜下测量根结直径,然后解剖镜下压片镜检观察线虫形态并计数。
[0048] 单根结样品制备:对接种2个南方根结线虫种群(GNs和ZCdg),2个爪哇根结线虫种群(GNk和ZCf),1个花生根结线虫种群(YZy)和4个象耳豆根结线虫种群(PY1,HYz,GNj和GNc)的黄瓜(附图1)、番茄(附图2)、蕹菜(附图3)分别于5d、10d、15d、20d、25d、30d用NaOH裂解的方法提取单根结DNA,同时设一个不接虫的健康根组织DNA作为阴性对照,每棵根取10个根结。提取时,将单个根结放入加了45μl 50mM NaOH的离心管中,用研磨杵捣碎后以最大速度水平振荡3~5min,短暂离心后95℃水浴10min,然后加入5μl 1M Tris-HCl(pH8.0),混匀,12,000g离心30sec,直接PCR或-20℃保存备用。
[0049] 实施例2
[0050] (2)合成引物
[0051] 根据植物线虫大亚基核糖体DNA(基因登录号为:AF435803、AF435794、AY446970、JN005857、FN429017、GQ375158、EU364890、EU570214、AF435793、AF435802、FJ485651、DQ328713、HQ688681、EU130893和EU36859)的D2D3区设计线虫通用引物MF和MR;根据根结线虫mtDNA COII和lrRNA基因(基因登录号为:FJ159631、AY635612、GQ266686、GQ266685、AY446970、GQ870255、AY757882、GQ865513、HM161680、AY635609、AY757909、AY942848、AY942851和EU364883)间区域种间差异进行设计象耳豆根结线虫的特异引物FMe和Rme。
[0052] 所述引物的核苷酸序列如下:
[0053] MF 5’-GGGGATGTTTGAGGCAGATTTGT-3’;
[0054] MR 5’-AACCGCTTCGGACTTCCACCAG-3’;
[0055] FMe 5’-CATTCATTTATACCAATTTTAGTTGAGG-3’;
[0056] RMe 5’-CAATTATTGAATATTTTTTCCCAAACGA-3’。
[0057] 引物的特异性检测:先进行BLAST(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast)网上比对,发现引物对FMe/RMe只和象耳豆根结线虫和玛雅古根结线虫(GQ870255,FJ159613,FJ159617,AY831967,AY446969-AY446978,AY757907,AY635613 和AJ421396)有100%的相似性,而通用引物对MF/MR和M.arenaria(AF435803,U42339和 U42342),M.fallax(FN429017),M.hispanica(GQ375158 和 EU443606-EU443608),M.thailandica(EU364890),M.silvestris(EU570214),M.dunensis(EF612712),M.exigua(AF435795,AF435796 和 AF435804),M.paranaensis(AF435798-AF435780),M.graminicola(AF435793),M.konaensis(AF435797),M.chitwoodi(AF435802) 和M.trifoliophila(AF435801)有100%的相似性。
[0058] 分别采用根结线虫通用引物MF/MR和象耳豆根结线虫的特异引物FMe/RMe进行PCR扩增以检测引物的特异性。
[0059] PCR反应体系为:10ng模板DNA(提取自根结线虫的J2),上下游引物各0.2μM,0.2mM dNTPs,含2mM MgCl2的1×PCR缓冲液,1U Taq DNA聚合酶和余量ddH2O,共25μl。
[0060] PCR条件为:预变性94℃2min;94℃变性30s,退火30s(FMe/RMe 64℃,MF/MR59℃)和72℃30s,共30循环;终延伸72℃10min。
[0061] 将5μl PCR产物用1%琼脂糖电泳分离,结果表明引物对MF/MR扩增南方根结线虫、爪哇根结线虫、花生根结线虫和象耳豆根结线虫的不同种群均可得到478bp大小的条带,扩增北方根结线虫得到481bp大小的条带,扩增拟禾本科根结线虫(M.graminicola)和禾本科根结线虫(M.graminis)均得到485bp大小的条带,而用作对照的其他植物寄生线虫和秀丽小杆线虫(C.elegans)均没有条带产生。
[0062] 引物对FMe/RMe只可扩增象耳豆根结线虫不同种群得到194bp大小的条带,而其他根结线虫,植物寄生线虫以及秀丽小杆线虫均没有条带产生。此结果说明所设计引物具有高度特异性。
[0063] (3)双重PCR扩增反应体系的建立
[0064] 分别采用根结线虫通用引物MF/MR和象耳豆根结线虫的特异引物FMe/RMe进行双重PCR扩增以检测象耳豆根结线虫,DNA模板来自根结线虫的J2。按下列体系配置PCR反应体系:
[0065] 2×PCR buffer 12.5μl;dNTPs(2mmol/L)5μl;MF(10μmol/L)0.2μl;MR(10μmol/L)0.2μl;FMe(10μmol/L)0.6μl;RMe(10μmol/L)0.6μl;KOD Fx 0.5U;
DNA模板(提取自单条J2)1.0μl;余量ddH2O,共25μl。
[0066] 双重PCR反应条件如下:94℃预变性2min,30个循环94℃变性30sec,64℃退火30sec,68℃延伸30sec,最后72℃后延伸5min。PCR反应可在TaKaRa TP600PCR仪上完成。
然后用2.0%琼脂糖凝胶加样5μlPCR产物电泳,紫外灯下观察,用凝胶成像分析系统照像。
[0067] 电泳结果见附图4所示,其中1~3为不同南方根结线虫种群,4~6为爪哇根结线虫不同种群,7~9为花生根结线虫不同种群,10~15为象耳豆根结线虫不同种群,16~17为两个北方根结线虫种群,18为拟禾本科根结线虫,19为禾本科根结线虫,20~27分别为咖啡短体线虫、肾形肾状线虫、半穿刺线虫、相似穿孔线虫、大豆孢囊线虫、水稻潜根线虫、腐烂茎线虫,秀丽小杆线虫,28为清水对照。结果表明该双重PCR体系特异性好。
[0068] (4)双重PCR扩增单根结DNA
[0069] 除PCR循环数为40循环和模板DNA为4.0μl外,其余反应体系和反应条件同前述“双重PCR扩增反应体系的建立”所述。采用通用引物MF/MR以及象耳豆根结线虫的特异性引物FMe/RMe对分别接种了4个不同象耳豆根结线虫种群的黄瓜、番茄、蕹菜单根结DNA进行双重PCR扩增。同时以接种南方根结线虫、爪哇根结线虫和花生根结线虫的单根结DNA作为对照,并设一段不接虫的健康根组织DNA作为阴性对照。扩增结果表明:接种在黄瓜和番茄上的4个象耳豆根结线虫种群在5d、10d、15d时有62.5%,77.5%and 92.5%的单根结可以成功扩增到478bp和194bp两条电泳条带,接种在蕹菜上的4个象耳豆根结线虫种群在5d、10d、15d时有12.5%,50%and 77.5%的单根结可以成功扩增到478bp和194bp两条电泳条带。接种20d以后一直到30d,三种寄主植物上所有象耳豆根结线虫形成的根结都可以成功扩增到478bp和194bp两条带,见附图5~附图7所示。附图中,1、2代表南方根结线虫不同种群,3、4代表爪哇根结线虫不同种群,5代表花生根结线虫,6~10代表象耳豆根结线虫不同种群,11为健康根阴性对照,12为清水对照。结果表明该双重PCR体系可直接检测含象耳豆根结线虫的单根结。
[0070] 实施例2象耳豆根结线虫单根结快速检测方法的田间应用
[0071] 对采自海南、广东等地的根结线虫新鲜病根样品,首先用雌虫或者二龄幼虫mtDNA-PCR-RFLP确定线虫种类,然后用0.52%的次氯酸钠将病根组织表面消毒。取幼嫩近圆形的单个根结放入含45μl 50mM NaOH的离心管中,用研磨杵捣碎后以最大速度水平振荡3~5min,快速离心后95℃水浴10min,然后加入5μl 1M Tris-HCl(pH8.0),混匀,12,000g离心30s,取4μl上清液直接进行双重PCR检测,反应条件同前述“双重PCR扩增单根结DNA”所述。检测结果见附图8,附图8中,1~11为田间不同根结样品,Ck-为清水对照。结果表明:1~7泳道的样品双重PCR产生一条478bp大小的根结线虫的通用带和一条194bp大小的象耳豆根结线虫的特异带,说明1~7号样品中含有象耳豆根结线虫,8~
11泳道的样品只产生了一条根结线虫约478bp大小的条带,证明了这四个样品都不是象耳豆根结线虫。通用条带的产生可以避免假阴性扩增结果的发生,有效防止结果判断错误。通过形态学和mtDNA-PCR-RFLP结果同样表明1~7泳道的样品为象耳豆根结线虫,而8~10泳道的样品为南方根结线虫,11泳道的样品为爪哇根结线虫。单根结双重PCR的检测结果同形态学和mtDNA-PCR-RFLP验证结果一致,充分说明象耳豆根结线虫单根结双重PCR检测方法的灵敏度和可信度以及准确性。