本文關鍵詞： 馬鈴薯 類病毒 q RT-PCR 多態(tài)性分析 系統(tǒng)發(fā)育分析 生物學檢測　出處：《東北農(nóng)業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：馬鈴薯紡錘塊莖類病毒(Potato spindle tuber viroid,PSTVd)是影響中國馬鈴薯生產(chǎn)的重要病原,一般可引起馬鈴薯植株矮化,葉片皺縮,塊莖變小、畸形,產(chǎn)量下降等。該病害可以通過機械、無性繁殖以及實生種子等多種途徑傳播。目前,中國有很多馬鈴薯育種材料(包括種質(zhì)資源和育成的品系等)已經(jīng)感染了PSTVd,而PSTVd又很難通過莖尖組織培養(yǎng)脫除,且可以通過種子傳遞給下一代,因此,PSTVd已經(jīng)給中國馬鈴薯育種工作帶來了極大的困擾,更給馬鈴薯育種工作埋下了巨大的隱患。目前,防治的主要方法是生產(chǎn)健康(無馬鈴薯紡錘塊莖類病毒)的脫毒馬鈴薯種薯。在馬鈴薯種薯的生產(chǎn)過程中,對脫毒馬鈴薯種薯/苗進行田間、庫房和實驗室檢測是種薯/苗質(zhì)量控制的最基本、最關鍵和最重要的手段。目前,中國在PSTVd研究方面存在以下幾方面問題:(1)PSTVd檢測技術體系尚不完善;(2)中國的馬鈴薯紡錘塊莖類病毒發(fā)生、系統(tǒng)發(fā)育情況及致病力尚不十分清楚;(3)不同馬鈴薯品種感染PSTVd的癥狀復雜、不明確等。針對以上問題,開展了系列研究,并取得了以下結(jié)果:(1)建立了PSTVd的qRT-PCR檢測體系:設計了3組引物并從中篩選出最適引物對PSTV-234F和PSTV-356R。利用這對引物,結(jié)合設計的Taqman探針(PSTV-251T),通過優(yōu)化反應條件,建立了PSTVd的q RT-PCR檢測體系。該檢測體系不僅具有很高的檢測靈敏度,檢測極限為31.1拷貝/μL(101.17 ag/μL),而且具有非常好的穩(wěn)定性。這一體系已經(jīng)被成功地應用到馬鈴薯樣品的檢測。該體系的建立不僅豐富了PSTVd的檢測手段,而且能夠進一步提高PSTVd檢測的準確性。(2)PSTVd發(fā)生情況調(diào)查及中國分離物的序列分析:2009年~2014年間,對1000余份馬鈴薯種薯/苗樣本進行了PSTVd調(diào)查,結(jié)果顯示,在此期間,PSTVd每年都有發(fā)生,平均感染率為6.5%。本研究測定了來自黑龍江、吉林、遼寧、山東、內(nèi)蒙古和陜西共6個省份的71個不同樣本中的PSTVd序列。序列分析發(fā)現(xiàn),每個分離物中至少含有一種主流序列,共獲得74條主流序列。這些主流序列包含42種不同的序列變體(Accession numbers KR611334~KR611376)。BLAST結(jié)果表明,在42種不同的序列變體中,有12種與Gen Bank中登錄的PSTVd的序列相同,而其余30種則是新的PSTVd變體,目前僅從中國分離得到。這些序列的獲得為理解PSTVd的傳入、流行、遺傳變異等問題奠定了基礎。首先,分析了中國流行的PSTVd序列變體,發(fā)現(xiàn)在中國流行的變體與其他國家的PSTVd分離物具有很高的序列相似性或者完全一致;其次,在中國,除弱毒株系外,從中國還分離到3種PSTVd中間株系,表明PSTVd中國分離物具有不同的致病性;此外,對獲得的42種不同的PSTVd序列變體與Gen Bank中登錄的165條自然條件下分離出PSTVd的序列進行了系統(tǒng)發(fā)育分析。整體上,PSTVd可以被分成兩組(第I組和第II組),第II組能夠被進一步分為三個亞組(亞組A~C)。所有的中國PSTVd分離物均被包含在第II組,而且總是與俄羅斯的分離物聚在一起,這表明中國和俄羅斯的PSTVd可能具有相同的起源。最后,對42種不同的中國PSTVd變體的突變位點進行了系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)絕大部分的變體通過一個位點的突變就可以聯(lián)系到一起,這表明突變可能是中國PSTVd分離物進化的主要動力。(3)PSTVd中國分離物的致病性驗證及不同馬鈴薯品種感染PSTVd的癥狀表現(xiàn)。將PSTVd中國分離物接種到4個馬鈴薯主栽品種(荷蘭15,夏坡地,克新18和尤金)后,觀察癥狀表現(xiàn),調(diào)查株高、葉片、單株產(chǎn)量、塊莖外觀等指標。觀察發(fā)現(xiàn)4個品種均不同程度地表現(xiàn)出植株矮化、葉片皺縮、塊莖變小、產(chǎn)量降低和塊莖畸形等癥狀。說明這4個馬鈴薯品種對PSTVd的侵染均是敏感的。數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明,與對照相比,感病植株的平均株高降低30.1%,平均單株產(chǎn)量降低40.2%。這些結(jié)果表明:雖然PSTVd中國分離物可能是弱毒株系,但其對馬鈴薯生產(chǎn)仍然具有嚴重的影響。此外,不同品種感染PSTVd后有不同的癥狀表現(xiàn),在進行田間和庫房檢測時應注意品種之間的差異�？傊�,本研究建立了PSTVd q RT-PCR檢測技術體系,提高了PSTVd的檢測靈敏度和準確性;通過多年的調(diào)查與分析掌握了目前PSTVd在中國北方的發(fā)生情況;通過系統(tǒng)發(fā)育分析對中國PSTVd分離物進行了系統(tǒng)研究,基本掌握了PSTVd中國分離物的分子進化關系及系統(tǒng)發(fā)育情況;通過PSTVd接種馬鈴薯鑒定,推測了PSTVd中國分離物的致病力情況,并了解了不同馬鈴薯品種感染PSTVd后植株和塊莖的表現(xiàn),為PSTVd田間和庫房檢測提供了技術指導。以上工作為PSTVd的防控、風險評估等工作奠定了基礎,同時為解決PSTVd對馬鈴薯育種工作造成的影響提供了防控的技術手段。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S435.32

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 梁國森;王托和;趙蓮芝;;甘肅河西地區(qū)種薯級別對馬鈴薯品種性狀及產(chǎn)量的影響[J];中國種業(yè);2015年03期

2 毛緒強;劉月姣;;馬鈴薯主糧化:各界視角[J];農(nóng)產(chǎn)品市場周刊;2015年04期

3 楊小琴;張艷艷;張媛媛;;馬鈴薯病毒檢測技術研究進展[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2014年24期

4 毛緒強;劉月姣;;新戰(zhàn)略研討:馬鈴薯主糧化[J];農(nóng)產(chǎn)品市場周刊;2015年02期

5 楊哲;;脫毒馬鈴薯原原種生產(chǎn)技術[J];新疆農(nóng)墾科技;2014年12期

6 孔衛(wèi)青;楊金宏;王蓓;朱曉東;雷曉強;;�；ㄈ~萎縮類病毒的檢測與序列多態(tài)性分析[J];中國農(nóng)學通報;2014年28期

7 趙紅梅;丁琳;;馬鈴薯種薯生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)和技術要求[J];農(nóng)民致富之友;2014年16期

8 劉洋;高明杰;何威明;張晴;羅其友;;世界馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展基本態(tài)勢及特點[J];中國農(nóng)學通報;2014年20期

9 聶峰杰;張麗;宋玉霞;張國輝;詹紅;;寧夏馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)及病毒檢測技術的現(xiàn)狀和發(fā)展途徑[J];中國種業(yè);2014年07期

10 劉祖昕;石彥琴;李樹君;李向嶺;趙躍龍;;我國馬鈴薯種薯標準化現(xiàn)狀及推進對策[J];標準科學;2014年06期

相關會議論文 前5條

1 金黎平;羅其友;;我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和展望[A];馬鈴薯產(chǎn)業(yè)與農(nóng)村區(qū)域發(fā)展[C];2013年

2 李冬虎;;馬鈴薯種薯農(nóng)場標準化生產(chǎn)栽培技術[A];中國作物學會馬鈴薯專業(yè)委員會2008年馬鈴薯大會論文集[C];2008年

3 孫慧生;楊元軍;;中國馬鈴薯種薯生產(chǎn)[A];中國馬鈴薯學術研討會與第五屆世界馬鈴薯大會論文集[C];2004年

4 王鳳義;石瑛;盧翠華;秦昕;呂文河;陳伊里;田興亞;;中國馬鈴薯種薯生產(chǎn)標準化研究進展[A];中國馬鈴薯學術研討會與第五屆世界馬鈴薯大會論文集[C];2004年

5 王鳳義;秦昕;石瑛;;馬鈴薯種薯標準化生產(chǎn)[A];中國作物學會馬鈴薯專業(yè)委員會2001年年會論文集[C];2001年

相關博士學位論文 前5條

1 姜冬梅;錦紫蘇類病毒的遺傳變異及其與寄主之間的關系[D];福建農(nóng)林大學;2013年

2 張志想;啤酒花矮化類病毒寄主適應性和致病性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2012年

3 劉俊霞;中國馬鈴薯國際貿(mào)易研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2012年

4 張s，

本文編號：1545758