几株16SrV-B亚组植原体的鉴定与比较分析

【作者】 任争光； 杨静； 廖亚军； 宁钧辉； 董雅容； 李梦涵； 王进忠； 王合；

【机构】 北京农学院生物与资源环境学院农业农村部华北都市农业重点实验室； 北京农学院后勤基建处； 北京林业保护站；

【摘要】 笔者课题组在北京市昌平区北京农学院校园及附近分别发现了患有典型植原体病害症状的刺槐、红花槐、丝绵木和暴马丁香植株。这些植株共同的症状特征为小叶和丛枝,其中丝绵木病株还表现花变叶的症状,而刺槐、红花槐和暴马丁香病株不再有花蕾和开花现象。为了检测这些患病植物中的植原体存在与否,本实验对上述4种病株进行了采样,并以枣疯病(Jujube witches’broom,JWB)植物样品为对照,分别提取了样品的总DNA。利用特异性引物R16mF2/R16mR2对样品中植原体的16S rDNA部分序列进行扩增,结果在这些样品中都能直接PCR扩增到目的片段(1.4 kb),经过测序和比对分析发现刺槐丛枝(Robinia pseudoacacia witches’broom,RpWB)、红花槐丛枝(R.pseudoacacia var.decaisneana witches’broom,RpdWB)、丝绵木丛枝(Euonymus bungeanus witches’broom,EbWB)和暴马丁香(Syringa reticulate witches’broom,SrWB)丛枝植原体与16SrV-B亚组的JWB植原体序列相似率均达到了99%以上。利用MEGA5.0软件构建系统进化树,结果发现这些植原体与枣疯植原体聚在同一分支。同样的利用特异性引物对这些植原体的rp、secY和tuf基因序列进行了扩增、序列比对分析和系统进化树构建,结果都显示它们与枣疯植原体的序列有较高相似率和最近亲缘关系,因此将以上4种植原体暂划定为16SrV-B组成员。作为16SrV组最典型的代表,枣疯植原体及其引起的枣疯病已经给我国大枣产业造成了巨大的损失。在北京地区,无论是山区种植,公园栽植,还是庭院养护的枣树都经常发生枣疯病。本研究中发现的RpWB、RpdWB、EbWB和SrWB植株周围也都有枣疯病树,而相对于枣疯病,这些丛枝病的发生面积和发生率极小,因此,结合分子生物学鉴定结果,推测它们中的植原体来源应和枣疯植原体有关,即这4种植物是枣疯植原体的潜在寄主。当然要证明这4种植物是枣疯植原体的新寄主,还有很多工作要做,比如传播介体叶蝉的鉴定和传毒实验,更多基因或者全基因组序列的比对分析等。虽然上述4种病害极少大面积发生,但是近几年调查发现这些病害有加重的趋势,特别是刺槐丛枝病在北京地区的发病率逐年升高,而且对植株的破坏性极大。以本实验发现的刺槐丛枝病树为例,从发现丛枝的枝条到整树死亡不到5年时间,而红花槐丛枝病树更是两年之内就死亡。因此加强新植原体病害的监测,及时制定防控措施,对保护首都农林植物健康具有重要的意义。更多还原