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葡萄叶卷病严重影响葡萄健康,为探究其病因,研究人员对希腊葡萄样本进行研究。通过高通量测序(HTS)和 RT-PCR 技术,首次在希腊葡萄中发现葡萄基齐尔萨帕克病毒(GKSV),这增加了对影响植物健康未知病毒的认识。
在广袤的葡萄园里,葡萄树就像勤劳的 “水果生产者”,为人们带来美味的葡萄和香醇的葡萄酒。然而,一种神秘的疾病正悄然威胁着它们的健康,那就是葡萄叶卷病。这一疾病让葡萄叶出现卷曲、变色等症状,严重影响葡萄的产量和品质,就像给葡萄树施了一道 “紧箍咒” 。多年来,科学家们一直在努力寻找引发叶卷病的 “幕后黑手”,因为只有找到病因,才能 “对症下药”,保护葡萄树,保障葡萄酒产业的稳定发展。
在这样的背景下,来自亚里士多德大学塞萨洛尼基分校(Aristotle University of Thessaloniki)植物病理学实验室的研究人员 Polina Panailidou、Leonidas Lotos 和 Varvara I. Maliogka 展开了深入研究。他们将目光聚焦在葡萄基齐尔萨帕克病毒(Grapevine Kizil Sapak virus,GKSV)上,这种病毒此前已在多个国家被发现,但在希腊却从未有过相关报道。此次研究成果发表在《Journal of Plant Pathology》杂志上,为葡萄病害研究领域带来了新的发现。
研究人员主要运用了两种关键技术:高通量测序(High-Throughput Sequencing,HTS)和逆转录聚合酶链式反应(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)。研究样本来自希腊中部蒂尔纳沃斯(Tyrnavos)的葡萄园,选取表现出叶卷病症状的黑麝香(Black Muscat)品种葡萄树进行研究。
研究结果如下:
首先,研究人员从一株黑麝香葡萄树样本(NTV-4)的韧皮部刮取物中提取总 RNA,利用 HTS 技术在 NovaSeq6000 平台上进行测序。经过对约 5600 万个 101bp 的双端读数进行从头组装和 BLAST 分析后,发现了一个 7567 个核苷酸(nt)的重叠群,它与 GKSV 分离株 “KR2”(LC541735.1)的核苷酸序列同一性达到 85.63% 。由此确定了希腊中部 GKSV 分离株 NTV-4/15 的存在,并将其序列存入 GenBank,登录号为 PV173705。
其次,为了进一步确认 GKSV 的存在,研究人员设计了一套引物 [GKSV_F_6616(5’-TGACAAGATGCCCAARYTGTG-3’)/GKSV_R_7340(5’-CYTCCYTGTCCCACCTCAT-3’)],通过 RT-PCR 技术扩增出衣壳蛋白和假设蛋白(ORF4)基因的 725nt 片段。对扩增产物进行桑格测序(Sanger sequencing)后发现,样本 NTV-4 中 GKSV 的核苷酸序列与 HTS 获得的序列完全相同,与 GKSV 分离株 “70”(MN172167.1)的序列同一性为 93.70% 。
最后,研究人员利用上述引物对同一葡萄园的另外 31 株葡萄树进行检测,结果发现只有一株与 NTV-4 来自同一葡萄园的葡萄树感染了 GKSV。
研究结论表明,此次研究首次在希腊葡萄中发现 GKSV。这一发现具有重要意义,它增加了已知感染葡萄的病毒种类,进一步揭示了葡萄叶卷病潜在的致病因素。尽管目前 GKSV 对葡萄植株健康的影响尚不明确,但这一发现为后续研究指明了方向。未来,研究人员可以围绕 GKSV 对葡萄生长发育、产量和品质的影响展开研究,探索有效的防控措施,从而为保护葡萄产业提供有力支持。同时,此次研究也为其他地区监测和防控 GKSV 提供了宝贵经验,有助于全球葡萄种植业的健康发展。