利用内标为基础的RT-PCR技术检测草莓四种病毒
利用内标为基础的RT-PCR技术检测草莓SCV、SVBV病毒
史芳芳
(新疆兵团第十二师农业科学研究所，乌鲁木齐 830088)
摘要：草莓皱缩病毒病（SCV）是草莓上为害性最大的病毒病，单独侵染，影响长势，与其他病毒复合侵染时，使感病品种植株严重矮化，通常与草莓镶脉病毒（SVBV）复合侵染。本研究通过CTAB法与试剂盒提取RNA，以优质的总RNA为模板，进行梯度PCR，结合扩增内标的检测体系，建立了优化的SCV和SVBV的多重RT-PCR检测体系，可以对草莓田间植株进行快速稳定的病毒检测。
关键词: 草莓病毒; 内标; 多重RT-PCR; 病毒检测
Detection of SCV and SVBV with Multiplex RT-PCR Based on
Internal Control
Shi Fang-fang
（The Center of Popularization of Agricultural Technology of the 12th Division of Xinjiang
Production and Construction Corps, Urumchi 830088）
Abstract: Strawberry crinkle virus (SCV) was damage of the largest virus disease.When it was infected alone, it influenced the growth, and other complex virus infection to susceptible cultivars were severe stunting, usually mixed infection strawberry vein banding virus (SVBV) . By CTAB method and the kit, RNA was extracted, using high-quality total RNA as a template, gradient PCR with internal amplification target detection system, established a multiplex RT-PCR detection system of SCV and SVBV can fast and stable virus detection in field grown strawberries.
Key words: strawberry virus; internal control; multiplex RT-PCR; virus detection
草莓种苗普遍感染病毒是草莓生产中的瓶颈问题，由于可侵染草莓的病毒经常复合侵染，因此草莓病毒病的田间症状表现极其复杂。不同病毒病在草莓上可表现出相似的症状,而同种病毒病在不同条件下的症状也会出现很大的差异,这给病害的田间诊断带来了极大的困难。因此，建立快速、准确的草莓病毒检测技术具有重要的实际意义。新疆对草莓病毒病的研究极少，对病毒种类、分布、发生程度及生物学特性等基础极为薄弱，病毒检测体系不
健全，缺乏先进的种苗及种苗生产环节有效的病毒检测技术手段，脱毒种苗质量难以保证，退化严重，使用时间短，效益不高。有的生产单位未经检测就盲目从内地调种，劣质种苗不仅破坏了脱毒种苗的声誉，市场引起纠纷，损害了农民的利益，还造成了一些病原菌的广泛传播和地区性的检疫病害传入我区，后患无穷。因此，我们在已有实验技术的基础上，通过进一步改进实验方法，优化体系，建立起一套灵敏度高，准确性好，操作简便的病毒检测技术。本研究旨在针对草莓SVBV、SCV两种病毒，以单一RT-PCR为基础，通过对反应条件和参数的摸索与优化，建立多重RT-PCR检测方法，实现两种病毒的同时高效快速检测，为草莓病毒检测提供一种方便、高效的分子生物学方法，为草莓无病毒苗的实际生产提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
草莓试材采自于新疆兵团十二师三坪农场种植的露地草莓品种达赛莱克特, 此品种为该单位从外地引进，种苗未经检测便种植于大田，受三坪农场之托采集疑似感染皱缩病毒的6株草莓植株叶片，进行病毒检测。取幼叶一片, 大小约50mg为试验材料。RNA试剂提取盒 、反转录试剂盒、Taq DNA聚合酶、dNTPs、DNA分子量MarkerD2000均购于上海生物工程有限公司。 1.2 试验方法
1.2.1 特异性扩增与参照引物设计 根据GenBank中SMoV( Genbank Accession No. AJ311875, AJ311876)、SMYEV( Genbank Accession No. D12517)、SCV( Genbank Accession No. AY005146. 1) 、SVBV( Genbank Accession No. NC001725) 的基因组序列和文献分别设计和合成针对SMoV、SMYEV、SCV和SVBV 的引物( 表1)。
为了验证扩增的阴性条带的真伪性, 该研究特引用草莓肌动蛋白基因Actin( GenBank Accession No. AB116565)作为内部体系参照。研究中所用引物均由上海生物工程公司合成。 引物序列见表1。
Table 1 The primer pairs for detection of SMoV、SMYEV、SVBV、SCV and Actin
1.2.2 核酸提取
1.2.2.1 利用改进的CTAB法提取草莓叶片总核酸。取少许幼嫩的叶片，放入1.5ml离心管中，
加入石英砂用研磨杵研磨均匀，直至全部研磨至粉末，加入500ul65℃预热的CTAB溶液（用前加入2%的巯基乙醇），将装有CTAB和样品的EP管放入65℃水浴，约20min。冷却后，加入500ul的酚：氯仿：异戊醇(25:24:1=300:288:12)，混匀，12000rpm，离心15min，吸上清，装入一新的EP管。加入500ul氯仿：异戊醇（24:1=576:24），12000rpm。离心15min吸上清，转入一新的离心管中。加入1/10体积的NaAc（3mol/l），1ml-20℃预冷的无水乙醇，反复颠倒数次，混匀后置于-20℃（-80℃，30min）3-4h，12000rpm，10min弃上清。向离心管中加入75%的乙醇洗涤2-3次，置于吸水纸上倒置晾干。加入DEPC H2O（30ul）溶解。
1.2.2.2试剂盒提取总RNA 参见试剂盒说明书。 1.2.3 反转录 按照试剂盒说明进行反转录。 1.2.4 梯度PCR扩增内参
以反转录产物为模板，进行单一PCR扩增。
反应程序：预变性94℃2min; 94℃30s；50-55℃40s；68℃1min, 35个循环；72℃延伸5min。
1.2.5 多重RT-PCR
1.2.5.1 双重RT-PCR扩增SCV
反应程序：预变性94℃2min; 94℃30s；55℃40s；68℃1min, 35个循环；72℃延伸5min。 1.2.5.2 三重RT-PCR扩增其它三个病毒
反应程序：预变性94℃2min; 94℃30s；55℃40s；68℃1min, 35个循环；72℃延伸5min。
2 结果与分析
2.1 总核酸分离和电泳检测
采用试剂盒提取总核酸，包括总DNA和总RNA。从琼脂糖凝胶电泳结果可以看出（如图1），DNA条带及RNA的28S、18S和5S条带均能看到，这说明总RNA没有发生降解，完整性较好。
2.2 内标的RT-PCR
以ActinF/ActinR为引物，采取的草莓品种反转录产物为模板，梯度PCR扩增，筛选出53度为最佳退火温度，扩增出了预期295 bp大小的特异片段(图2),说明Actin基因存在于草莓中，该基因适合作为草莓RNA病毒检测的内标。以此基因为内标，一方面可以排除假阴性结果的干扰，另一方面可以进一步检测RNA质量，提高了检测结果的准确性。 2.3多重RT-PCR
以ActinF/ActinR、SCVF/SCVR两对引物首先扩增疑似皱缩病毒，扩增条件同Actin基因，两个植株扩增出大小为345bp的特异片段（图3），说明检测出SCV病毒，此前预估带有此病毒的推测是正确的。
同时，以另外三种病毒引物继续扩增cDNA，确定植株是否还有其它病毒侵染，结果检测出片段大小278bp的条带，说明存在镶脉病毒侵染（图4），因此疑似植株可确定为皱缩病毒和镶脉病毒复合侵染，与文献中所述：皱缩病毒通常与草莓镶脉病毒（SVBV）复合侵染的说法一致。
M
1 2 3 4 5 6
图1 总核酸提取
图2 6个植株内参actin 扩增
M 1
←18s ←28s
←5s
←295bp
M A1 A2 S1 S2
图3 actin/SCV引物扩增
M: marker
A1,A2:actin扩增条带 S1，S2：SCV扩增条带
295bp（actin）
←345bp(SCV)
2
←278bp(SVBV)
图4 其它3引物扩增 M: marker
1，2:SVBV扩增条带
3 讨论
3.1与改进CTAB法提取RNA 相比，本研究采用试剂盒提取，方法简单，时间只需半小时，提取效果也比改进CTAB法好，而且改进CTAB法提取配制试剂复杂，准备工作耗时长，对所用耗材及试剂要求均必须去除RNA酶污染，提取时间需要一天，提取过程也较繁琐，一批次提取样品，提取效果均一性不好，有的样品提取条带完整，有的则不太好，这说明提取过程稍不注意，则会RNA酶污染，影响了提取效果。
3.2 植物病毒检测体系中引入内标可增加试验的可靠性，可减少假阴性的出现。本研究中起初设计了NADH脱氢酶基因为内参，合成引物后，经过多次条件摸索，始终扩增不出内参条带，之后换成actin内参引物，经过梯度PCR扩增，一次便成功扩增出条带，本研究最终选
择此基因作为内参，扩增效果较好，健康植株与带毒试材均可良好的扩增，说明此内标相对稳定。
3.3 多重PCR扩增受诸多因素影响，本研究首先以疑似病毒引物和内参引物做双重PCR扩增，确保了样本RNA质量可靠性，同时验证了疑似病毒的检测结果，二次试验再进行三引物PCR扩增，以排除其它病毒的侵染，两次实验便可确保试验的准确无误，避免了单一引物扩增的繁琐性，因此，经过多重RT-PCR扩增可缩短试验时间，减少试剂耗材的损耗，达到了省时省力的功效。同时，本研究在实验过程中尝试了一步法RT-PCR进行扩增，此方法可节省更多的时间和试验步骤，但此方法中间过程不好控制，并且重复性不好，因此，没有得到较好的试验结果，最终还是选择两步法PCR更能保证试验的准确性。 参考文献
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基金项目：新疆生产建设兵团科技支疆计划项目，项目编号：2013AB006。
作者简介：史芳芳（1977-），女，硕士研究生,助理研究员。研究方向：植物基因工程。现从事植物组织培养及农业技术推广工作，[1**********]。 邮箱：[email protected]
单位：新疆兵团第十二师农业科学研究所 地址：乌鲁木齐市头屯河区崇五路48号，830088