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柑桔黄龙病(Citrus Huanglongbing,简称HLB)是一种世界性的毁灭性病害,其病原可以为害芸香科的很多植物,其中以柑桔属受害最为严重。在田间黄龙病的唯一传播虫媒是柑桔木虱。柑桔木虱在芸香科的九里香属(Murray)、黄皮属(Clausen)、酒饼簕属(Atalanti)等植物上取食和传播病原。本论文采集了沙田柚(Citrus maximacv.Shatian Yu)、佛手(Citrus medica vansarcodactylis)、黄皮(Clausena spp.)、九里香(Murraya exotica)和酒饼簕(Amlantia buxifolia)五种芸香科植物表现斑驳、黄化症状的叶片,并抽提叶脉基因组DNA,利用柑桔黄龙病病原特异引物OI1/OI2c对沙田柚和佛手基因组DNA进行PCR扩增;利用细菌alpha亚纲的通用引物27F/1500R及OI1/OI2c,对黄皮、九里香和酒饼簕基因组DNA进行Nested-PCR扩增,获得的扩增片段大小是1167bp;将扩增产物用限制内切酶.Xba I进行酶切分析,扩增产物被切成520bp和640bp两个片段。将PCR产物回收、纯化并与pMD18-T载体连接转化至大肠肝菌E.coli.DH5a菌株,通过筛选得到阳性克隆重组质粒,对克隆片段进行DNA序列测定。在Genbank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)中利用BLASTn对所克隆的五种芸香科植物16S rDNA片段序列进行同源性搜索与比对,用DNAstar软件对克隆片段与GenBank中的柑桔黄龙病病原的亚洲种、非洲种、美洲种、非洲种亚种和其它alpha亚纲菌株的16S rDNA基因的部分序列进行聚类分析。另外,利用柑桔黄龙病病原β-操纵子的特异引物A<,2>/J<,5>进行PCR扩增予以辅证。
本研究获得如下研究结果:
1、通过症状观察、PCR及Nested-PCR扩增和酶切分析等分子生物学手段,证实了沙田柚、佛手、九里香、黄皮和酒饼勒等五种芸香科植物是柑桔黄龙病病原的寄主植物。其中,黄皮、酒饼簕是柑桔黄龙病病原的寄主植物属首次报道。
2、首次对沙田柚、佛手、九里香、黄皮和酒饼簕等五种芸香科植物黄龙病病原16S rDNA基因片段进行克隆、测序及序列分析。分析结果表明,这五种芸香科植物黄龙病病原16S rDNA基因对应片段与柑桔黄龙病病原亚洲种的相似性为97.2%.100%;与非洲种的相似性为96.1.%-97.1%;与美洲种的相似性为93.2%-94.7%。通过聚类分析发现该五种芸香科植物黄龙病病原与柑桔黄龙病病原的亚洲种归为一类,属于黄龙病病原亚洲种。通过生物信息学的手段,对沙田柚、佛手、九里香、黄皮和酒饼筋五种芸香科植物黄龙病病原16S rDNA基因片段进行了同源性比对,构建了这五种寄主黄龙病病原的系统进化树,分析了黄龙病病原的进化关系,为今后不同寄主间的黄龙病病原关系的研究打下了基础。
3、本论文首次报道应用PCR和Nested-PCR技术检测黄皮、九里香、酒饼簕黄龙病病原,发现Nested-PCR的检测灵敏度明显高于常规PCR,建议在检测病原浓度比较低的样品时,采用Nested-PCR技术,这样可以避免检测中假阴性的出现。
4、以基因库中的柑桔黄龙病病原亚洲种的序列(基因库编码:DQ303210)为对照,对五种芸香科植物黄龙病病原的16S rDNA部分核苷酸序列做SNPs分析。发现九里香的变异最大,SNPs有27个;其次分别为:佛手、酒饼簕、黄皮、沙田柚,它们的SNPs分别为:20个、14个、7个、1个。五种芸香科植物的突变位点都没有发现新的酶切位点。