病原菌指示劑

病原菌指示劑

常用的病原菌指示劑主要有三類:一是傳統的形態學指示劑,通過對從發病植株分離得到的病原物的形態學觀察和利用柯赫氏法則來判斷病原物的種類。二是免疫學指示劑,又稱血清學反應,是指抗原與抗體之間發生的各種作用。抗原能與由其誘導產生的抗體發生凝集、沉澱等反應,利用病原物中特異性強的抗原與相應的抗體反應,就能實現對病原物檢測、鑑定。三是PCR技術,實現了對基因組直接測序克隆、基因複製、基因突變檢測、文庫構建、差異表達篩選以及對基因多態性的檢測。除此之外,疾病的早期診斷和病原物的檢測也在PCR技術中得到了廣泛套用。

病原菌指示劑的研究套用

傳統的形態學指示劑

傳統的形態學指示劑是通過對從發病植株分離得到的病原物的形態學觀察和利用柯赫氏法則來判斷病原物的種類。

Sinclair(1981)最先提出使用酸性的PDA培養基培養鑑定大豆南方莖潰瘍病菌、大豆北方莖潰瘍病菌和擬莖點種腐病菌(Sinclair1981)。但由於費事費力,三種病原菌的形態變化較大,分離的效果不理想。2006年,國內張建成等採用種子改良PDA平板培養、常規豆桿保濕培養結合的方法首次從美國入境大豆豆桿中成功分離、鑑定出大豆南方莖潰瘍病菌、大豆北方莖潰瘍病菌和擬莖點種腐病菌(顧建鋒etal.2006;張建成etal.2006)。2007年,王穎等採用常規豆桿保濕培養、單孢分離等技術相結合的方法鑑定了從美國入境大豆豆桿中分離出的大豆北方莖潰瘍病菌(王穎etal.2007)。採用上述方法雖然可行,但花費的檢測時間太長,且工作量大(要先分離、培養出大量的真菌菌落,從形態上篩選出疑似菌株),不能滿足口岸快速檢測的需要 。

免疫學指示劑

免疫學反應又稱血清學反應,是指抗原與抗體之間發生的各種作用。抗原能與由其誘導產生的抗體發生凝集、沉澱等反應,利用病原物中特異性強的抗原與相應的抗體反應,就能實現對病原物檢測、鑑定。

Gleason等人對大豆擬莖點種腐病菌做了血清學檢測的研究。用大豆擬莖點種腐病菌的菌絲凍乾粉製成抗血清,採用間接ELISA和種子免疫印跡檢測(SIBA)兩種方法檢測大豆種子是否感染擬莖點種腐病菌(Gleasonetal.1987)。實驗結果表明,兩種方法都能從感染大豆擬莖點種腐病菌的大豆種子上檢測到目標菌。間接ELISA的結果與症狀的嚴重程度相關,而SIBA的結果與平板生測法的結果相似。由於被檢測的菌體量發育能力的不同和評測侵染率的困難度,這兩種檢測方法在實際檢測上的套用還是很有限的。

Brill等人利用間接ELISA和雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定(DAS-ELISA)對大豆擬莖點種腐病菌的檢測進行了研究(Brilletal.1994)。利用大豆擬莖點種腐病菌的培養濾液和菌絲體提取物免疫原在新澤西白兔體內製作多克隆抗體。由病原菌培養濾液產生的多功能抗體的特異性比由菌絲提取物產生的多功能抗體的特異性強。DAS-ELISA與間接ELISA相比較特異性強,用來檢測的靈敏度高100倍。

基於聚合酶鏈式反應(PCR)的分子指示劑

聚合酶鏈式反應(PCR)是一種分子生物學技術,用於擴增特定的DNA片段,傳統的分子生物學方法是在該技術的基礎上建立和發展起來的,給隨後的科研帶來的革命性的突破。該技術憑藉著強大的生命力被廣泛的運用到了生物學以及醫學方面的分子生物學領域的研究。PCR技術實現了對基因組直接測序克隆、基因複製、基因突變檢測、文庫構建、差異表達篩選以及對基因多態性的檢測。除此之外,疾病的早期診斷和病原物的檢測也在PCR技術中得到了廣泛套用。

分析研究了大豆南方莖潰瘍病菌、大豆北方莖潰瘍病菌、擬莖點種腐病菌和大豆莖英莢枯病菌。發現使用隨機十個鹼基的引物425、455都能有PCR產物出現。經分析得出使用引物得到的PCR產物條帶中,大豆南方莖潰瘍病菌明顯不同於大豆莖莢枯病菌和大豆擬莖點種腐病菌,將從阿根廷大豆出產區採集的Phomosis屬菌株分為4個主要類群:大豆南方莖潰瘍病菌、大豆北方莖潰瘍病菌、擬莖點種腐病菌和大豆莖莢枯病菌。上述方法使用了大量的引物(探針),所開展的RAPD技術區別大豆南方莖潰瘍病菌、大豆北方莖潰瘍病菌、擬莖點種腐病菌和大豆莖莢枯病菌是在形態學鑑定完化之後的純菌株基礎上進行的。工作量巨大,耗費時間太長,無法解決進口大豆中攜帶目標病原菌的檢測問題。

國內研究方面,2008年趙巍巍等採用TaqManMGB螢光PCR技術對大豆南方莖潰瘡病菌和大豆北方莖潰瘍病菌的指示劑進行了研究,設計檢測大豆南方莖潰瘍病菌的引物DM3F/DM3R、探針DM4M和設計檢測大豆北方莖潰瘍病菌的引物DC2F/DC2R、探針DC2M,研究取得了較好的效果(趙巍巍2008)。與此同時,王穎等(2007)也採用TaqManMGB螢光PCR技術對大豆南方莖潰瘍病菌和大豆北方莖潰瘍病菌的指示劑進行了研究,設計檢測大豆南方莖潰瘍病菌的引物DM1F/DM1R、探針DM1M和設計檢測大豆北方莖潰瘍病菌的引物DC2F/DC2R、探針DC2M,研究同樣對兩種病原菌的特異性檢測有較好特異性 。

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