葡萄卷葉伴隨病毒4和5簡并引物和多重PCR檢測

范旭東， 董雅鳳， 張尊平， 任 芳， 裴光前

（中國農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所國家落葉果樹脫毒中心，興城 125100）

葡萄卷葉病在全世界普遍發(fā)生，危害極其嚴重?，F(xiàn)已報道的葡萄卷葉伴隨病毒共有11種，分別為GLRaV－1～9、GLRaV－Dr和 GLRaV－De［1］。裴 光前［2］等人于2010年在國內(nèi)首次報道了葡萄卷葉伴隨病毒4和5，至此我國已鑒定明確的葡萄卷葉伴隨病毒種類共有6種，即GLRaV－1～5和7。目前，檢測葡萄卷葉病毒的方法主要有指示植物法、酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA），反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應（RTPCR）和實時熒光PCR法。指示植物法是把待檢材料嫁接到敏感寄主上，通過寄主癥狀表現(xiàn)來鑒定其帶毒情況。指示植物法不能有效地區(qū)分葡萄卷葉伴隨病毒的種類，且耗時較長。目前，國內(nèi)外已經(jīng)制備出多種葡萄卷葉伴隨病毒抗體，用于ELISA檢測［3－5］。ELISA 方 法 可 以短時間 內(nèi) 檢 測 較 多 的 樣品，但需要依賴商品化檢測試劑盒，費用較高，且靈敏度不及RT－PCR方法。RT－PCR具有快速、高效、靈敏的特點，已廣泛運用于葡萄卷葉病毒的檢測［6－7］。實時熒光 PCR 法是在 RT－PCR方法基礎上發(fā)展起來的一種可以封閉、實時定量的檢測方法，具有較高的靈敏度，目前主要運用于單一葡萄病毒的檢測［8］。采用簡并引物和多重PCR可以同時檢測2種以上病毒，能夠大幅度提高檢測效率，降低檢測費用。對于葡萄卷葉伴隨病毒的相關研究已有部分報道［2，10－11］，但針對 GLRaV－4和5的研究報道極少［9］。我國葡萄卷葉伴隨病毒4和5的研究剛開始起步，簡便、快速、靈敏、高效的檢測方法的建立對今后這兩種病毒的田間調(diào)查及脫毒檢測具有重要意義。因此，作者在前人研究的基礎上，研究建立了GLRaV－4和5快速、靈敏、可靠的簡并引物和多重PCR檢測方法。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 葡萄樣品

2010年于中國農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所國家落葉果樹脫毒中心樣品保存圃采集健康及帶卷葉病癥狀的葡萄休眠枝條，于4℃冰箱內(nèi)保存待用。上述樣品均采用ELISA和單一PCR方法明確了攜帶葡萄卷葉伴隨病毒的狀況［7］。

1.1.2 試劑

PCR Fragment Recovery Kit、pMD18－T Vector和感受態(tài)細胞DH5α購自大連寶生物公司（TaKa－Ra），M－MLV逆轉(zhuǎn)錄酶購自普洛麥格（Promega）公司。10×PCR Buffer（含20mmol／L Mg＋）、Taq酶、dNTPs購自北京鼎國昌盛生物技術有限公司。DNA Mark－D、Random Primer 6購自生工生物工程（上海）有限公司。

1.1.3 引物

GLRaV－4引物為 5′－CTCAAACCAGCGGCTGTTG－3′ 和 5′－GTGATACCATATACATACCGACC－3′［9］，GLRaV－5引物為5′－CCCGTGATACAAGGTAGGACA－3′和 5′－CAGACTTCACCTCCTGTTAC－3′［10］，GLRaV－4和5簡并引物為5′－TAGACAACCATGTAYTCTATG－3′和5′－GGTATGAACAARTTCAATGC－3′［9］。上述引物均由生工生物工程（上海）有限公司合成。

1.2 方法

1.2.1 RNA提取與cDNA合成

刮取葡萄休眠枝條韌皮部100mg，采用二氧化硅吸附法［12］進行總RNA提取。反轉(zhuǎn)錄在1.5mL滅菌離心管中進行，依次加入純水9.0μL、Random Primer 6 1.0μL、總 RNA 5.0μL，離心混勻，95 ℃水浴5min，冰上放置2min。加入5×M－MLV buffer 5.0μL、10mmol／L dNTPs 1.5μL、200U／μL MMLV逆轉(zhuǎn)錄酶0.8μL、滅菌純水2.7μL。37℃水浴10min，42℃水浴50min，70℃水浴5min。立即用于PCR擴增或－20℃保存。

1.2.2 PCR反應體系

單一PCR反應體系（25μL）：含10×Taq酶buffer 2.5μL、10μmol／L dNTPs 0.5μL、10μmol／L互補引物各0.5μL、5U／μL Taq酶0.375μL、模板cDNA 2.5μL、滅菌純水18.125μL。PCR反應程序為：94℃5min；94℃40s，56℃45s，72℃1min，循環(huán)35次；72℃7min；4℃終止反應。

多重PCR反應體系（25μL）：含10×Taq酶buffer2.5μL、10μmol／L dNTPs 1μL、10μmol／L互補引物（2對）各0.5μL、5U／μL Taq酶0.5μL、模板cDNA 5μL、滅菌純水14μL。PCR反應程序與單一PCR相同。

簡并引物PCR反應體系與單一PCR反應體系相同。PCR反應程序為：94℃5min；94℃40s，50℃45s，72℃1min，循環(huán)35次；72℃7min；4℃終止反應。

1.2.3 三種PCR反應體系檢測靈敏度比較

將提取的總RNA依次稀釋至10－1～10－6倍，反轉(zhuǎn)錄成cDNA，分別采用單一、多重、簡并引物PCR反應體系進行擴增，比較其檢測靈敏度。

1.2.4 簡并引物的特異性

采用簡并引物對16個攜帶 GLRaV－1、2、3、4、5、7的葡萄樣品進行RT－PCR檢測，擴增獲得的目的條帶切膠回收后，克隆測序，以明確簡并引物擴增產(chǎn)物的特異性。

2 結(jié)果

2.1 三種PCR反應體系檢測靈敏度

單一PCR結(jié)果顯示GLRaV－4擴增片段為442 bp，GLRaV－5擴增片段為690bp，可以檢測出GLRaV－4和5的RNA最高稀釋倍數(shù)為10－4（圖1a和b）。多重PCR能夠同時擴增出GLRaV－4和5，能夠檢測出GLRaV－4和5的RNA最高稀釋倍數(shù)為10－4（圖1c）。采用簡并引物從攜帶GLRaV－4和5的樣品中擴增出371bp的目的片段，能檢測出上述2種病毒的RNA最高稀釋倍數(shù)也為10－4（圖1d和e）。上述結(jié)果表明，三種PCR反應體系檢測GLRaV－4和5的靈敏度相同。

2.2 簡并引物的特異性

采用簡并引物對16個分別帶有GLRaV－1、2、3、7、4、5的樣品進行 RT－PCR擴增，結(jié)果顯示：陰性樣品、1～3號樣品（攜帶 GLRaV－1）、4～6號樣品（GLRaV－2）、7～9號樣品（GLRaV－3）和10～12號樣品（GLRaV－7）均未擴增出371bp的目的片段。僅13～14號樣品（GLRaV－4）和15～16號樣品（GLRaV－5）擴增出371bp的目的片段，表明該簡并引物僅能對GLRaV－4、5進行有效擴增（圖2）?？寺y序結(jié)果也表明，擴增獲得的目的片段為GLRaV－4和5的特異性片段。其中GLRaV－5基因序列 登 錄 號 為 JN226658 （590bp）、JN226660（371bp）、JN226661（371bp）；GLRaV－4基因序列登錄號為JN226659（442bp）、JN226662（371bp）、JN226663（371bp）。

圖1 單一、多重、簡并PCR靈敏度比較

3 討論

本研究采用二氧化硅吸附法提取總RNA，建立了GLRaV－4和5簡并引物和多重RT－PCR檢測方法。二氧化硅吸附法可以快速獲得高質(zhì)量的RNA［13］。采用建立的多重PCR檢測方法能同時鑒定這兩種病毒，節(jié)約檢測時間及費用，并且其檢測靈敏度不低于單一PCR方法。本文采用Routh等人［9］已報道的簡并引物，對GLRaV－4和5檢測靈敏度與單一PCR相同，特異性測試表明該簡并引物僅能對GLRaV－4、5為陽性的樣品進行有效擴增，能夠運用于脫毒工作中這兩種病毒的檢測，提高檢測效率。本試驗所用引物的PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)過克隆、測序驗證，均為特異性片段。綜上所述，本研究為上述兩種葡萄卷葉伴隨病毒的田間調(diào)查和脫毒樣品檢測提供了更加簡便、快速、靈敏、高效的檢測手段。

圖2 簡并引物特異性測試結(jié)果

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