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为探究土耳其蓝莓产区是否存在 BLMoV,研究人员检测 316 个样本,首次发现该病毒,意义重大。
蓝莓叶斑驳病毒研究背景
蓝莓,作为一种深受大众喜爱的水果,不仅口感酸甜可口,还富含多种对人体有益的营养成分,如抗氧化剂、维生素和矿物质等,在全球范围内广受欢迎。近年来,随着人们对健康饮食的关注度不断提高,蓝莓的市场需求也在持续增长,这促使蓝莓种植业迅速发展。然而,在蓝莓种植过程中,各种病虫害问题逐渐凸显,其中病毒感染成为影响蓝莓产量和品质的重要因素之一。
蓝莓叶斑驳病毒(Blueberry leaf mottle virus,BLMoV)是一种对蓝莓生产具有严重破坏性的病毒。自其被发现以来,给蓝莓产业带来了巨大的挑战。它能导致蓝莓植株出现多种症状,如主茎严重枯萎、叶片斑驳、簇生和畸形等,严重时甚至会使整个作物绝收。例如,在一些高丛蓝莓品种中,感染 BLMoV 后,短短 4 - 5 年内就可能造成 100% 的作物损失。而且,该病毒的传播途径多样,主要通过种子和花粉传播,其中蜜蜂在花粉传播过程中起到了关键作用,这使得病毒的防控难度大大增加。
此前,BLMoV 主要在北美和加拿大等地被报道。随着蓝莓种植在全球的不断扩张,这种病毒存在扩散到其他地区的风险。对于新种植区域而言,了解本地是否存在 BLMoV,以及其感染情况和传播特点,对于制定有效的防控策略至关重要。在土耳其,蓝莓种植业近年来发展迅速,但在 2016 - 2019 年间的研究中,仅发现蓝莓花叶相关病毒(BlMaV)是常见病毒,尚未有 BLMoV 的报道。因此,开展对土耳其蓝莓产区是否存在 BLMoV 的研究迫在眉睫。
研究开展情况
为了探究土耳其蓝莓产区是否存在 BLMoV,来自土耳其穆斯塔法?凯末尔大学(Mustafa Kemal University)植物保护系、埃尔西耶斯大学(Erciyes University)农业生物技术系以及伊朗马拉盖大学(University of Maragheh)植物保护系的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Journal of Plant Diseases and Protection》上。
研究人员采用了两种主要的关键技术方法:
双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(Double Antibody Sandwich-Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,DAS-ELISA ) :利用 BLMoV 试剂对样本进行检测,通过特定的反应和显色来判断样本是否感染病毒。在实验过程中,研究人员对传统的标准提取缓冲液进行了改进,使用尼古丁提取缓冲液替代,以提高检测效果。
逆转录聚合酶链式反应(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR) :从蓝莓叶片中提取总 RNA,通过逆转录将其转化为 cDNA,再利用针对 BLMoV 基因组 3′保守非翻译区设计的特异性引物对进行 PCR 扩增,最后通过琼脂糖凝胶电泳观察扩增产物,判断样本是否感染病毒。
研究结果
样本采集 :在 2019 - 2023 年间,研究人员从土耳其布尔萨、伊斯坦布尔、开塞利、安塔利亚和里泽等主要蓝莓种植区采集了 316 个蓝莓叶片样本。这些样本涵盖了有症状和无症状的植株,其中包括 37 株生长在商业蓝莓果园周围的无症状野生蓝莓(Vaccinium myrtillus),其余样本为高丛蓝莓(Vaccinium corymbosum L.)的多个品种,如 Bluecrop、Bluegold、Nelson、Darrow、Duke,以及矮丛蓝莓(Vaccinium arctostaphylos)。
病毒检测结果 :通过 DAS-ELISA 检测发现,316 个样本中有 4 个样本呈阳性,感染率为 1.26%。其中 2 个 ELISA 阳性样本表现出叶片变红和脉间失绿的症状,另外 2 个样本无症状。而 RT-PCR 检测结果显示,有 8 个样本感染了 BLMoV,感染率为 2.5%,且其中 3 个样本表现出类似病毒感染的症状。这表明 RT-PCR 检测方法比 DAS-ELISA 更敏感。
核酸序列分析 :研究人员对 RT-PCR 扩增产物进行测序,并与 GenBank 中已有的序列进行比对。结果显示,土耳其分离株与美国 GenBank 中仅有的两个 BLMoV 分离株的核苷酸序列同一性为 93.6 - 98.2%,而土耳其分离株之间的同一性为 94.5 - 100%。通过构建系统发育树发现,所有 BLMoV 分离株都聚集在同一分支上。
研究结论与讨论
研究人员首次在土耳其蓝莓种植区检测到 BLMoV,这一发现具有重要意义。虽然目前该病毒在土耳其的感染率较低,但由于其可通过花粉和蜜蜂高效传播,若不及时采取防控措施,可能会导致病毒在蓝莓种植区广泛传播,给土耳其的蓝莓产业带来严重损失。
研究结果还表明,BLMoV 在有症状和无症状植株中均有发现,这使得判断观察到的症状是否由 BLMoV 引起存在一定困难。此外,研究人员还在野生蓝莓(V. myrtillus)中检测到了 BLMoV,这证实了野生和栽培蓝莓之间可能存在病毒传播,传播途径可能是蜜蜂在本土和驯化田地之间传播花粉。
为了有效防控 BLMoV 的传播,研究人员建议采取一系列措施,如严格的认证和检查计划,及时清除感染植株,定期检查商业蓝莓果园周围的野生种植园,以及将蜂箱放置在远离感染 BLMoV 蓝莓果园的地方。这些措施对于保护土耳其蓝莓产业的健康发展至关重要,同时也为其他国家和地区防控 BLMoV 提供了宝贵的参考经验。
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