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西瓜细菌性果斑病菌检疫鉴定方法
郭栋秋
2025/9/18 15:52:43 青岛海博生物

  西瓜细菌果斑病是由西瓜细菌性果斑病菌(Acidovorax avenaesubsp.citrulli,简称A.a.c)西瓜亚种引起的、发生在西瓜的病害,也称细菌斑点病、西瓜水浸病、果实腐斑病等。该菌是革兰氏阴性菌,属原核生物界(Procaryotae)、薄壁菌门(Gracilicutes)、暗细菌纲(Scotobacteria)、假单抱菌科(Pseudomonadaceae)、嗜酸菌属(Acidovorax)。该菌不产生色素及荧光,菌体杆状,极生单根鞭毛。好气性。不产生硝酸还原酶和精氨酸双水解酶,无烟叶过敏反应。可在4℃-41℃范围内生长,明胶液化力弱,氧化酶和2-酮葡萄糖酸试验阳性。

  西瓜细菌果斑病在西瓜的苗期和成株均可发病,该病多始于成瓜向阳面,与地面接触处未见发病,瓜蔓不萎蔫,病瓜周围病叶上现褐色小斑,病斑通常在叶脉边缘,有时被一个黄色组织带包围。西瓜细菌性果斑病是西瓜的毁灭性病害,多雨、高湿、大水漫灌时易发生,主要分布在中国南方。该病主要会导致西瓜的果实表面产生病斑甚至腐烂,降低其商品价值和食用价值。

  西瓜细菌性果斑病的防治方法主要有加强检疫,不用病区的种子,选用优良盼早熟品种,加强栽培管理等。发病重的田块或地区,在进入雨季时,可以选用化学药剂进行防治。参照标准SN/T 1465-2004《西瓜细菌性果斑病菌检疫鉴定方法》对该病菌的形态特征、生物学特性、生化特性、寄主范围、传播途径,以及PCR特异性反应等检疫鉴定方法进行说明。


1. 种植观察

  将待测的瓜类种子种植于温室或实验室内的育苗钵(纸杯或塑料杯)中,每一育苗钵中种植2粒种子,每份种子样品种植5000粒左右,最低不少于3000粒种子,生长环境温度为25℃-35℃,相对湿度大于等于70%,种子出苗后15 d内观察幼苗发病情况。如果种植期间有发病幼苗,且表现出西瓜细菌性果斑病苗期的典型症状。在西、甜瓜苗期的主要症状为,子叶初生水浸状、近圆形暗绿色的凹陷病斑,后干枯呈褐色。真叶初为水浸状、浓绿色小点,以后逐渐扩大为多角形或不规则形的黄褐色病斑,湿度大时,在病斑背面分泌出白色粘液状菌脓,干燥后为白色菌胶质,病叶很少脱落。西(甜)瓜果实染病后,最初在果皮上出现很小的水浸状病斑,随后迅速扩展,病斑边缘不规则,呈暗绿色,病部果面凹陷,常开裂,向纵深发展,并不断横向扩展,引起果实腐烂。则采集可疑病株进行分离培养及常规检测,或直接用病叶提取核酸作PCR检测。


2. 分离培养

2.1种子中病原菌的分离培养

  分别称取待测瓜类种子样品各100g,分装于干净纸袋中,做好标记,供检测用。无菌操作下,将供试样品置于0.1%升汞溶液中表面消毒30s-80s(也可用含有效氯1%的次氯酸钠溶液表面消毒2min-4min),无菌水清洗三次,然后将种子移至无菌的小型电动粉碎机中,破碎种子,将处理好的种子装入一灭菌的广口瓶中,加入200mL灭菌的0.1mol/L磷酸钠缓冲液,混匀,25℃下过夜,次日用该溶液在事先制备好的金氏B平皿培养基上划线,每一样品做三个皿,28℃恒温培养48h。A.a.c在金氏B培养基上生长的菌落呈淡白色、光滑、不粘稠,无荧光。

2.2病叶中病原菌的分离培养

  用灭菌剪刀剪取病叶上的病斑,用含有效氯1%的次氯酸钠溶液中表面消毒50s-60s,无菌水清洗三次,然后将其移至灭菌培养皿中,加5滴-10滴无菌水,用灭菌镊子将病斑夹碎,使病组织液溶于无菌水中。用灭菌的移植环蘸取该液,在金氏B平皿培养基上划线,每一处理做三个皿,28℃恒温培养48h。


3. 氧化酶反应测定

  无菌操作下,在一个无菌培养皿中放一张灭菌滤纸,滤纸上加5滴现配的1%二甲基对苯二胺盐酸盐溶液,挑取生长24h的菌苔涂在滤纸上,若测试菌株的菌苔在20s内变成红色或紫色则为阳性反应,A.a.c标准菌株呈阳性反应;若菌苔颜色不变则为阴性反应。


4. 高温培养

  将供试菌株的菌落在金氏B平皿培养基上划线,每一处理做两个皿,40℃恒温培养48h,观察细菌生长情况。A.a.c标准菌株在40℃下可以生长,而该菌的几个近似种在40℃下不能生长。


5. 半选择性培养基培养

  将供试菌株分别在BFB-08、TWZ和EBB等半选择性培养基所制备的平皿培养基上划线,每一处理做三个皿,28℃恒温培养48 h。A.a.c标准菌株在BFB-08培养基上产生红褐色、凹陷、光滑的菌落,在TWZ培养基上产生深红色、光滑、球形凸起的菌落,在EBB培养基上产生淡蓝色、光滑菌落。


6. 致病性测定

  将待测菌株在金氏B培养基上培养48 h左右,配成107CFU/mL-108CFU/mL的细菌悬浮液,用喷雾法接种在预先培育的、具2片-3片真叶的健康西瓜或甜瓜幼苗上,每一菌株接种3株-5株,用无菌水做对照。接种后用塑料袋罩住植株,使植株在25℃-35℃、相对湿度大于等于70%的条件下生长,第三天开始观察发病情况,第十天结束,每天观察一次。A.a.c标准菌株可形成1.种植观察中所描述的症状。


7. PCR法检测

7.1病叶/病原细菌DNA的提取(此步也可省略。可直接用培养的菌株稀释成>105CFU/mL的菌悬液作模板进行定性PCR检测。)

  病叶中总DNA的提取,将待检的新鲜病叶约0.2g用剪刀剪碎,置于一灭菌研钵中,加入适量液氮,迅速进行研磨,使叶片成粉状。然后将其转移至1.5mL离心管中,加入1.2mL DNA抽提缓冲液,充分混匀,65℃水浴中孵育30min。室温12000r/min离心10min,取上清液700μL移至1.5mL离心管中,加入5mL RNase A(10 mg/mL),37℃水浴中孵育30min。加入等体积的三氯甲烷-异戊醇(24 : 1),颠倒混匀。室温12000r/min离心10min,取上清液600μL移至1.5mL离心管中,加入等体积的CTAB沉淀液,混匀,室温12000r/min离心10min,弃上清液。加入600 μL氯化钠(1.2mol/L)溶解沉淀,室温静置5min,加入等体积的三氯甲烷-异戊醇(24 : 1),颠倒混匀。室温12000r/min离心10min,取上清液600μL移至1.5mL离心管中,加入0.6倍体积的异丙醇,混匀,室温静置30min。12000r/min离心10min,弃上清液。用70%冷乙醇洗涤沉淀两次,无水乙醇洗涤沉淀一次,晾干。加入50μL TE缓冲液溶解DNA沉淀。-20℃长期保存。

  病原细菌DNA的提取,将供试菌株在试管中的金氏B斜面培养基上培养48h(28℃)。在每一试管中加入0.1mol/L磷酸钠缓冲液10 mL洗下菌苔。将细菌悬浮液转移至15mL离心管中,12000r/min离心15min,弃上清液。在沉淀中加入TE缓冲液5mL、10%SDS溶液300mL,20mg/mL蛋白酶K 30μL,混匀, 37℃水浴孵育1h。加入等体积的三氯甲烷-异戊醇(24 : 1),混匀。10000r/min离心5min,将上清液移至一个新管中。加入等体积的酚-三氯甲烷-异戊醇(25 : 24 : 1),混匀,10000r/min离心5min,将上清液移至一个新管中。加入0.6体积的异丙醇,轻轻混合至DNA沉淀,10000r/min离心5min,弃上清液,用70%乙醇洗涤沉淀,晾干,加入50μL TE缓冲液溶解DNA沉淀,混匀,紫外分光光度计测其浓度,-20℃长期保存。

7.2定性PCR检测

  引物及探针的设计,通过DNAMAN软件对A.a.c菌株的16S rDNA序列与其它植物病原细菌的16S rDNA序列进行多重序列比较,找出A.a.c的特异性点突变区,应用引物和探针设计软件Primer Express设计实时荧光PCR引物和探针。

  扩增条件反应体系,10×PCR缓冲液12.5μL,25mmol/L MgCl23μL,10mmol/L dNTP 2μL,10 mmol/L引物各1μL,10mmol/L探针1μL,5U/L Taq DNA聚合酶0.2μL,模板DNA 2μL,加灭菌双蒸水至总体积为25μL。实时荧光PCR的反应条件参照按照试剂盒说明书。

  实时荧光PCR检测,将标准菌株、阳性菌株、检测菌株及其它阴性对照菌株体系放入实时荧光PCR仪反应板上,打开软件设置反应条件。运行程序,仪器自动实时监控PCR反应全过程并记录数据。反应结束后,打开分析软件,设置基线和阈值,仪器自动给出每个样品的Ct值,分析检测结果。

  结果判定,在常规生物学方法检测中,如果种植观察出现典型症状的病株、分离到的细菌菌株的氧化酶反应呈阳性、在40℃下可以生长、在选择性培养基上的菌落特征与描述相符、致病性测定表现典型症状,可以判定为检出西瓜细菌性果斑病菌。在分子生物学方法检测中,如果PCR法检测标准菌株,阳性菌株和被检测菌株有强的荧光增强信号,表现为阳性扩增,而其它有关病原细菌、空白对照都没有荧光信号增加,表现为阴性,说明所设计的探针对A.a.c有很强的特异性,可以把A.a.c与其它属种及亚种细菌菌株分开。同时也进一步验证了从种子/病叶中分离的被检测菌株为A.a.c。


8. 样品保存

  保存样品经登记和经手人签字后置于阴凉干燥、防虫防鼠处妥善保存3个月。对检出西瓜细菌性果斑病菌的样品应至少保存6个月,以备复检、谈判和仲裁,该类样品保存期满后,需经灭菌后方可处理。


9. 菌株保存

  从检测样品中分离到并鉴定为西瓜细菌性果斑病菌的菌株,应妥善保存。将菌株接种于金氏B培养基斜面上,28℃恒温培养48h。无菌操作下,在一灭菌培养皿中加入10mL无菌水,用灭菌的移植环挑取菌落5环,置于灭菌的菌种保存管中,对每一菌种保存管封口,写好标签,室温下避光保存;或用真空冷冻干燥机制成冻干粉,-20℃下保存。


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表1 海博生物相关产品种类及货号

海博生物-货号

培养基名称

规格

HB8484-6

金氏B培养基

250 g

HBPT001-1

瓷珠菌种保存管(50支)

50支/盒

HBPT001-5

液体菌种保存管(不含瓷珠)(40%甘油)(1.4 mL)

1.4 mL*50支/盒


注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。

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