小麦矮缩病毒和大麦黄矮病毒PAV株系基于单克隆抗体的血清学检测技术

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14321单位代码:0335分类号:S.21416085学号:硕士学位论文⑩中文论文题目:小麦矮缩病毒和大麦黄矮病毒PAV株系基于单克隆抗体的血清学检测技术-ndybasedserological英文论文题目:MonoclonalatibodetectiontechniquesofWheatdwarfvirusandthePAYstrainofBarievyellowdwarfvirus申请人姓名:张明结指导教师:異建祥教授专业名称植物保护:研究方向:植物病理学所在学院:农业与生物技术学院论文提交日期:2017年3月 分类号:S432.1单位代码:1033524160学号:185硕士学位论文⑩中文论文题目:外麦矮继病毒和大麦黄矮病毒PAV抶系基于单克隆抗体的A清学楂测技术-英文论文题目:MonoclonalantibodvbasedserologicaldetectiontechniquesofWheatdwarfvirusandthePAVstrainofBarievyellowdwarfvirus申请人姓名:张明皓指导教师:吴建祥教授专业名称:植物保护研究方向:植物病理学所在学院:农业与生物技术学院论文提交日期:2017年3月 小麦矮缩病毒和大麦黄矮病毒PAV株系基于单克隆抗休的血清学拾测技太⑩论文作者签名指导教师签名:论文评阅人1:双向隐名评阅评阅人2:评阅人3:评阅人4:评阅人5:答辩委员会主席:崔晓峰1委员:吴建祥委员2:李正和委员3:vil委员4:激趙答辩日期:2017年3月9日 -basedMonoclonalantibodvserologicaldetectiontechniquesofWheatdwarfvirusandthePAYstrainofBarievyellowdwarfvirus?A'uthorssinature:g’Suervisorssinature:pgExternalReviewers:Double-blindExamininCommitteeChairerson:gpProf.XiaofengCui.ExaminingCommitteeMembers:Prof.JianxiangWu.Prof.ZhengheLi.Prof.JianHong.Assoc.Prof.YanXie.9thDateoforaldefence:Mar2017 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果,也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表。与我示谢意。学位论文作者签名:签字日期:2017年3月9日学位论文版权使用授权书4本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被査阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编学位论文(保密的学位论文在解密后适用本授权书)>学位论文作者签各:板_爾■签名:签字日期:2017年3月9日签字日期:2017年3月9日学位论文作者毕业后去向:工作单位:电话:通讯地址:邮编: 致谢一个开始每,始终心怀期望。三年前我怀着对科学的敬畏和对美好未来的憧憬来到了浙江大学。这里是我人生新的起点,浙里满载着我对科研的期望。在这三年里:、,发生过很多事情,有些事我已忘记,但我现在还记得老师的叮嘱师……兄的关心、、、、师姐的爱护小伙伴的等待紧张的实验欢乐的生活时值毕业之际,我谨向所有关注、呵护我成长的师友深致感谢。首先,我要感谢我的导师吴建祥教授。从研究方向的确定、实验方案的设计、。实验技术的指导到实验数据的讨论,都离不开吴老师的帮助本论文的最终完成一丝也离不开吴老师逐字逐句的耐心修改与完善。吴老师严谨务实的治学态度,验可以顺利不苟的求是精神,精益求精的科研精神都让我受益匪浅,也让我的实的开展。吴老师每天准时来实验室工作的自律精神,对待工作认真的态度也值得一我终身学习。吴老师同长辈样关心我,在我迷茫时给我加油鼓劲,在我实验失败时帮我分析结果。吴老师的笑容也深深的印在我的脑海中,这种平易近人的人。格魅力对我影响深远,也将使我终生受益其次、、,我要感谢周雪平教授李正和老师谢艳老师、钱亚娟老师和王亚琴、良好的科研氛围老师为我们提供优秀的实验平台、领先的实验思路和完善的实验技术。、、另外我要感谢实验室的梅玉振师兄、胡涛师兄、傅帅师兄孙凯师兄许雄、、、彪师兄、仲雪婷师姐、钱莎莎师姐饶黎霞师姐马晓楠师姐党明青师姐、周昕师姐、李晨羊师兄、彭幸幸师姐等在实验技术的指导和在生活上的的帮助。同时感谢韩雪冬、肖茹元、王倩、赵丹阳、周婷婷等兄弟姐妹们在学习和生活上给予的关心和帮助。还要特别感谢卢莉娜师姐、陈浙师姐、宋革师姐,是她们让我可以更快的适应研究生生活,更好的融入病毒实验室;感谢孙朱元吉、张晓艳、、张天则的陪伴、王琦,是她们让我在沮丧难过时变得开心;感谢陈蕊师妹师弟黄德清师妹、,、黄悦师妹谢奕师弟对我实验的帮助。感谢让我在浙里遇见你们陪伴我度过人生中最好的两年半。最后,,我要感谢我的家人和朋友感谢他们给予我的鼓励与支持,让我鼓起I 勇气、扫清迷茫,让我更加坚定的走下去。每一个结束一一,终会如期而至,但这次的结束也是下次辉煌的起点。愿我们都能朝着我们的理想大步向前!张明皓2017年3月亍浙大紫金港II 摘要小麦是世界上最主要的粮食作物一直饱受各种病原体侵染的影,但其生产却一响,其中之的病毒病原是影响小麦产量和质量的重要因素。目前已报道50多种植物病毒可以侵染危害小麦,其中由小麦矮缩病毒(ff7ieaft/war/Wms,WDV)引起的小麦矮缩病和大麦黄矮病毒(5ar/e_y_ye//owrfwa//v/nwes,BYDVs引起的)小麦黄矮病在我国小麦种植区分布广泛,毎年均造成较大的产量损失。建立快速、准确、高通量的病毒检测技术是植物病毒流行病学研究、抗病育种及科学防控的关键。而以单克隆抗体为核心建立的血清学检测技术操作简单、特异性好、灵敏度高,且适合大规模样品检测,因此被广泛应用于植物病毒的诊断和检测中,是目前植物病毒最主要的检测技术。但迄今为止,国内外未见以WDV和BYDVPAV株系单克隆抗体为核心建立的血清学检测技术的应用报道。为此,本论文制备了多株分别抗WDV和BYDVPAV株系的单克隆抗体,并以单克隆抗体为核心分别建立了这两种病毒的高度特异和灵敏的血清学检测技术,从而为这两种病毒病的诊断与检测、预测预警和科学防控体系的建立提供技术支持。(1)抗WDV单克隆抗体的制备及其检测应用:将WDV的外壳蛋白(CP)基因克隆到原核表迗载体ET-32a的多克隆位点中构建成重组原核表运载体p+2ET-323-CP-p,并在大肠杆菌中成功表达。表达的重组蛋白通过NiNTAagarose纯化后作为免疫原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术获得了4株能够稳定传代并分泌抗WDV单抗的杂交瘤细胞株(18G10、9G4、23F4和22A10)。4株杂交痛细胞株分泌的单抗的间接"6ELISA效价均达到10以上型及亚类均为,抗体类IgGl、kappa轻链。Westernblot分析发现,4株单抗均能与WDV的CP发生特异性免疫反应,而不与任何小麦植物蛋白反应。根据血清学原理,以制备的单抗-ELSdo-为核心建立了检测WDV的ACPIA和tELISA的血清学方法。其中,以23F422A0-ELS1IA方法的灵敏度较高,检测WDV病、单抗为核心建立的ACP叶的灵敏度可以达到1:163840倍稀释々八,/〇^)而以904、18010单抗为核8,-wELISA181920/v/心建立的ACP方法的灵敏度也可达到:倍稀释(mL,g);以23F4do-ELISADV单抗为核心建立的t方法的灵敏度最高,检测W病叶的灵敏III 度达到1:5120倍稀释(w/v,/mL)22A10、18G10g,以单抗为核心建立的do-ELISA方法的11280//mL9G4t灵敏度也可达到:倍稀释(wv,g),而以单抗为do-ELISA1核心建立的t方法的灵敏度最低:640/v/mL。用,为倍稀释(w,g)建立的血清学方法对采自陕西省和青海省的128个田间小麦样品进行检测,检测结果发现,有79个样品感染WDV,且血清学方法的检测结果与PCR检测结果完全符合。PCR产物测序和序列比对证明,血清学方法检测到的阳性样品确实感染WDV。(2)抗BYDVPAV单克隆抗体的制备及其检测应用:将BYDVPAV病毒粗提液作为免疫原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术获得了6株能够分泌抗BYDVPAV单抗的杂交瘤细胞株(6C4、24G4、25C2、15A12、19G7和18C2)。6株杂6交瘤细胞株分泌的单抗的间接ELISA效价均达到KT以上,抗体类型及亚类均-为IGl、kaa轻链YDVPAV的ACPELISAgpp。以制备的单抗为核心建立了检测B和do--tELISA两种血清学方法。其中建立的ACPELISA方法检测感染BYDVPAV/:163840倍稀释(^^1!^8¥〇¥〇八¥小麦病叶的灵敏度最高可达到1,8),而与株系、BYDVGPV株系、WDV、小麦黄花叶病毒WYMV)、大麦黄花叶病毒(5ar/e_w//owv/my,BaYMV)和中国小麦花叶病毒wAeaimorafcvfms,CWMV)感染的小麦植物样品和健康小麦组织建立的do-ELISABYDVPAV小呈阴性反应t;方法检测感染麦病叶的灵敏度最高可达到1:2560倍稀释(w/v,g/mL),而与检测的麦类其他病毒和健康小麦植物姐织呈阴性反应。用建立的两种方法对采自陕西省和青海省的135个田间小麦样品进行检测结果发现有88品感BYDVPAVRT-PCR,且检,个样染测结果与的一致检测结果完全。PCR产物测序和序列比对证明,两种血清学检测方法检测到的阳性样本中确实感染BYDVPAV病毒。ACP-关鍵词:小麦矮缩病毒PAVELISA;大麦黄矮病毒株系;单克隆抗体;;do-tELISAIV AbstractWheatisthemostimportantfoodcropintheworld,buthasalwaysbeeninvadedbyvariousepidemicpathogens.Amongthesepathogens,viraldiseasesarethekeyfactorsaffectingtheyieldandqualityofwheat.Ithasbeenreportedthatmorethan50speciesofplantviruses,includingWheatdwarfvirus(WDV)andBarleyyellowdwarfvirusesBYDVscaninfectwheatlants.WheatdwarfdiseasecausedbWDVand,()pywheatyellowdwarfdiseasecausedbyBYDVsarewidelydistributedin-.wheatlantinareasinChinaresultininaseriousieldlosseverearpg,gyyyvedh-Delomentoftheraiaccurateandihthrouhutdetectiontechnoloispp,ggpgy-crucialtoresearchlantviruseidemiolobreedantivirusvarietiesandestablishappgy,scientifiltliCtdiicreventonandcontrossemofantvruses.omaredootheretectonpyppecmonocnandMAb-basederosradthnologieslolatibosloicalasaysaresimlei,y()gp,p,-sensitivesecificandsuitabletolarescaledetection.Thereforeseroloicalassay,pg,ghasbeenwidelyusedtodiagnoseanddetectplantviruses,andnowisoneofthemostimortantdetectiontechniquesoflantviruses.Howeversofartherearenoreortspp,p-WDVa-abouttheapplicationofantindBYDVPAVMAbbasedserologicaldetectiontechno.loiesForthisuroseMAbsaainstWDVandBYDVPAVwereroducedgpp,gp,andeffectiveserologicalassaysweredevelopedforhighsensitiveandspecificvirusde.lttectioninthisthesisThoseresearchachievementswilrovidetechnicalsuorpppfordianosisanddetectionforecastandforewarninandestablishmentofscientificg,grevenondconssfhsewoheirudiesptiantrolsytemotetwatvsseas.(1)MAbsagainstWDVanditsdetectionapplication:Thecoatproteingene(CP)ofWDVwasclonedintothemultilecloninsitesofrokarticexressionvectorpgpyop-t--ET32atoconsructtherecombinantrokaroticexressionvectorET32aCP.Theppyp,precombinantroteinwassuccessfullexressedinEscherichiacoliandthenurifiedpyp,p-thhNiNTAaff.rouaaroseinitcolumnTheurifiedexpressionteinwasusedggypprotoimmunizeBALB/cmice,andfourhbridomacelllines18G10,9G4,23F4andy(v 22A10secretinsensitiveandsecificMAbsaainstWDVwereobtainedbthe)gpgyhybridomatechnique.ThetitersofasciticfluidsofMAbssecretedbyfourhbridomay'6ce-lllineswereuto10bindirectELISA.AllMAbswereisotedasIlkaapyypgG,pplihtchain.WesternblotanalsisindicatedthatallfourMAbscouldsecificallreactgypywithcoatroteinofWDVbutnotwithanwheatlantroteins.Accordintothep,yppgftl--ncileoserolowoserooicalassasantiencoatedlateenzmelinkedpripgy,gy,gpy--immunosorbentassayACPELISAanddotenzmelinkedimmunosorbentassa()yy-dov-(tELISA)weredeveloped.Amongthem,thesensitiityofACPELISAbasedonMAbs23F4and22A10washigher,anditcoulddetectwheatleafcrudeextracts-dilutedat1:163840(w/v/mLwhileACPELISAbasedonMAbs9G4and18G10,g),alsocoulddetectwheatleafcrudeextractsdilutedat1:81920(w/v/mL.The,g)do-badonMAb2hhheiitELISAse3F4astheitdistsensitvtandsetectiongy,--sensitivitforWDVinfectedleaveswereuto1:5120w/v/mL.ThedotELISAyp(,g)basedonMAbs22A10and18G10hasadetectionsensitivityof1:1280(w/v,g/mL)forWDV-infectleavesiletheedwhsensitivitoftheassabasedonMAb9G4was,yylowerust1640//mL.Atl128tslfrShiihai:wvtoaofwheaamesomanxandn,j(,g)pQgrovincesinChinawerescreenedfortheresenceofWDVusinthedeveloedppgpassasandthedetectionresultsshowedthat79ofthe128wheatsamleswerey,pinfectedbyWDV.Furthermore,theserologicaldetectionresultwasconsistentwith*theresultsofPCR.SequencingandsequencecomparativeanalysesofthePCRproductsprovedthatthepositivesamplestestedbytheserologicalassayswerereallyinfectedbyWDV.2MAbsaainstBYDVPAVstrainanditsdetectionalication:TheBYDV()gpp-fecdPAVintewheatleafcrudeextractswereusedtoimmunizeBALB/cmiceandsix,hybridomacelllines(6C4,24G4,25C2,15A12,19G7and18C2)secretingsensitiveandspecificMAbsagainstBYDVPAVwereobtainedbythehybridomatechnique.ThetitersofasciticfluidsofMAbssecretedbysixhybridomacelllineswereupto"6-10bindirectELISA.AllMAbswereisotedasIGlkaalihtchain.Basedyypg,ppgVI hMAbACP-Sddo-ELISAterearedsELIAantweredeveloedforBYDVPAVpp,pdeiiiiifiilldhahdldtecton.ThesenstvtyandspecctyanaysesreveaettteeveopeACP-EL-ISAcoulddetectminimusvirusinBYDVPAVinfectedwheatleafcrudeextractsdilutedat1:163840w/v/mLandthisassahasaneativereactionwith(,g),yghealthwheatleavesandwheatleavesindividuallinfectedbYDVGAV,BYDVyyyBGPV,WDV,Wheatyellowmosaicvirus(WYMV),BarleyyellowmosaicvirusBaYMVandChinesewheatmosaicvirus.Thesensitivitofthe()(CWMV)ydeve-fo-dwhealoeddotELISArBYDVPAVinfectetleaveswereuto1:12560w/vpp(,/mL),andthisassahasaneativereationwithhealthwheatplanttissuesandothergygwheatviruses.Atotalof135wheatplantsamplescollectedfromShanxiandQinghaiprovincesinChinawerescreenedforthepresenceofBYDVPAVwithtwoestablishedassaysandtheresultsindicatedthat88ofthe135sampleswereinfectedbBYDV-PAV.ThedetectionresultsofRTPCRofthefieldsamleswereconsistentypwiththeseroloicaldetectionresults.SeuencinandseuencecomarativeanalsesgqgqpyofthePCRroductsconfirmedthatBYDVPAVindeedexistedintheositiveppsamlesdetectedbthetwoseroloicalassas.pygy'MKewords:WheatdwarfvirusBarleellowdwarvirusPAVstrainonoclonaly,yyf;--anibACPELISADELISAtodoty;;VII 目录IMIll磐AbstractV@tVII第一章文献综述11小麦矮縮病毒的研究进展11.1寄主范围与侵染症状2.231发生与分布1.3传播介体31.4发病规律51.5病5毒粒子形态和株系划分1.6病毒的分子生物学特征61.7小麦矮缩病毒检测技术71717..生物学检测方法1.72电子显微镜检测方法7.1.7.3分子生物学检测方法7174血8..清学检测方法1.8防治措施9.18.1选育推广抗病品种9182农业与生态防治9...18.3物理与化学防治992大麦黄矮病毒的研究进展210.1症状特点、寄主范围及传播方式2.2病毒分类地位与株系划分112.3病毒粒子形态和生化特性1324发生与分布13.2.5基因组结构与功能152.6传播介体172.7大麦黄矮病毒的检测方法1821.7.生物学检测方法182.7.2电镜检测方法19VIII 2.319.7分子生物学检测方法274血19..清学检测方法2.8防治措施2028120..筛选、培育和鉴定抗病品种2.8.2农业防治202.8.3化学防治213单克隆抗体技术及其在植物病毒学中的应用213.1抗体的结构及特性223.2单克隆抗体技术233.2.1杂交瘤技术基本原理233.2.2杂交瘤技术基本流程243.3单克隆抗体在植物病毒学中的应用253.3.1病毒病害的诊断与监测253.3.2病毒株系鉴定及分离物分型30330.3.3病毒蛋白抗原表位分析3.3.4其他应用314研究g的和意义31第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用331材料与方法331.1病毒材料33、菌株和质粒1.2培养基、抗体及实验材料331.3WDVCP的原核表迗341.3.1CTAB法提取感染WDV小麦植物的总DNA341.3.2WDVCP基因的扩增3533PCR361..产物的纯化134PCR产物T载体连接37..与1.3.5热击法转化和重组子筛选3736381..重组质粒的提取--137ET32aCP38..p重组载体的构建及转化14WDVCP蛋白的表达及纯化39.1.4.1WDVCP的诱导表迗3914239..重组蛋白的纯化IX 1.4.3蛋白的透析及复性40-1.4.4SDSPAGEtb和Wesernlot401.5单克隆抗体的制备421.5.1纯化蛋白免疫小鼠42..152细胞融合及培养431.5.3杂交瘤细胞的单克隆化及扩增431.5.4杂交瘤细胞的冻存和复苏441.5.5腹水抗体的制备及纯化441.5.6腹水抗体效价的测定45.1.57单克隆抗体类型及亚类鉴定451-6血清学方法的建立及特性分析461-.6.1ACPELISA46方法的建立及其特异性和灵敏度分析-1.6.2dotELISA方法的建立及其特异性和灵敏度分析471.7血清学方法的田间应用482结果与分析48.21WDVCP的原核表达和纯化482.2细胞的融合50、筛选和克隆2.3腹水抗体制备、效价测定及抗体亚类鉴定502.4Westernblot分析WDV单抗的特异性512-.5ACPELISA方法的建立及其特性分析522-.5.1检测植物中WDV的ACPELISA方法的建立522-.5.2ACPELISA方法和WDV单抗的特异性分析522-.5.3ACPELISA方法和WDV53单抗的灵敏度分析-2.6dotELISA方法的建立及其特性分析53-2.6.1检测植物中WDV的dotELISA方法的建立53d-2ELS.6.2otIA方法和WDV单抗的的特异性分析54-2.6.3dotELISA方法和WDV单抗的的灵敏度分析552.7血清学方法的田间应用553Hit57第三章大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的制备及其应用5919材料与方法51.1病毒材料5912.培养基、抗体及实验材料59X 1.3免疫原的制备601460.单克隆抗体的制备1.5Westernbot分析单抗的特性60l601.6血清学方法的建立及特性分析-1.CPELISA60.61A方法的建立及其特异性和灵敏度分析-12dotELISA方61.6.法的建立及其特异性和灵敏度分析-17RTPCR61.方法检测BYDVPAV1.7.1TRIzol法提取总RNA的方法61-621.7.2RTPCR反应1.8血清学方法的田间应用632632.1细胞的融合、杂交瘤的筛选和克隆63642.2腹水抗体制备、效价测定及抗体亚类鉴定2.3Westernblot分析BYDVPAV单抗的特异性64-24ACPELSA65.I方法的建立241-ELISA方法的建立检测植物中BYDV65..PAV的ACP-2.65.42ACPELISA方法和BYDVPAV单抗的特异性分析-266.4.3ACPELISA方法和BYDVPAV单抗的灵敏度分析2t-67.5doELISA方法的建立及其特异性和灵敏度分析-2.1BYDVPAV的dtELISA67.5检测植物中o方法的建立2-.5.2dotELISA方法和BYDVPAV单抗的特异性分析682-69.5.3dotELISA方法和BYDVPAV单抗的灵敏度分析2.6血清学方法的田间应用693H71it全文总结73参考文献75附录A本论文中所用病毒缩写及中英文对照91附录B常用生化及分子生物学试剂与仪器93附录C常用缓冲液及培养基配方94XI ::;:浙丨:九7硕17位论文第一章文献综述一小麦是小麦属(7W//c?w)植物的统称,是种在世界各地广泛种植的禾本科Poaceae植物。目前种植最为广泛的是普通小麦(71?es7/r"w,其产量约占全部())95一ae小麦的%,是世界第大粮食作物Mretal.2014。(y,)据联合国粮农组织FA020.统计15,734,,截至年小麦产量已达到亿吨中国为小麦产量最高的()国家。小麦在中国种植十分广泛、、,北至黑龙江吉林,西至新疆西藏,南至广东、云南等省,是中国第二大粮食作物。由植物病毒引起的植物病害种类很多,50到目前为止,世界上已经报道至少有多种病毒可以感染小麦。在中国,病毒一严重病害也是危害小麦比较严重的类病害(王锡锋等2010。近年来我国危害、,)分布广泛的小麦病毒病害既包括小麦黄花叶病和中国小麦花叶病等土传小麦病毒病,也有经蚜虫传播的小麦黄矮病和经叶蝉传播的小麦矮缩病等(燕飞等,2013)。由于小麦病毒病的发生具有爆发性和间隙性的特点,加之缺乏抗病品种和有效的控制药剂,常导致小麦产量大幅降低,从而威胁我国的粮食安全。1小麦矮缩病毒的研究进展一小麦矮缩病heatdwarfdisease。<W)是目前危害小麦生产的主要病毒病害之1961年Vacke在捷克斯洛伐克发现小麦出现了矮化观象,其认为该病害是由叶''-一禅传播的种病毒引起的,并将病原命名为小麦矮缩病毒(c/m"r//7/.s/,acke、WDVV丨96。丨980nsten>(1年Lid等珣过提纯病毒粒子确认了WDV是」,羑)一矮缩病的病原Lt.。indsenetal丨980步分析了WDV的形态学特怔后(,在进,)Lnd’sten等发DVHaonsi现W与之前rris等报道的玉米线条病毒(M,/rev/m,MSV)(Harrisonetal.,1977)有相同的形态学特点。1912、1915、1918和1942年,瑞典的冬小麦曾爆发过一种与小麦矮缩病症状相同的黄化病(被称为“”slidsuka能确认这祌黄化病是否是由WDV引起j,虽然不,)但这可能表明WDV在瑞典存在了100多年Lindstenetal.70Listenante】。(19nddLindsn999,;,)经过几十年的研究,现已对WDV的寄主范围、侵染症状、发生分市、传播体和发病规律等有了更加深入的认识。1 第?章义献综述1.1寄主范围与侵染症状WDV主要侵染禾本科植物,如小麦(7W减?ww)、大麦(//wz/ewmvw/gore)、fca/ec:黑麦(S<?m//e和燕麦(dvem/m/Aw}等禾本科作物和黑麦草Lo//"/w)(erenne,多L.燕麦草AiPvc/p)花黑麦草、""“、草地早熟禾<((+/)(..’s/..s和洋狗尾草cr/.s/?/"v等多种杂草(Ramseleta.2009Rim/mlllp)),;pandKundu,2015)〇小麦矮缩病病株在田间常呈块状出现,其典型症状是植株严重矮缩、黄化、条斑、分蘖增多、抽穗减少或不抽穗等,使小麦产量大幅度降低,最高可减产80%以上(LindbladandSigvald,2004;王江飞等,2008)。小麦在拔节前受到WDV20cm10浸染会造成植株矮缩,轻者株高,重者仅cm,且植株不再增高;拔节后的小麦受到侵染会造成分蘖长短不一部产生众多的小分蘖(囹1.丨。,根>受小麦品种、生长期等多种因素的影响,感染WDV的小麦叶片可以呈现出多种不同症状:有些叶片严重黄化,有些保持浓绿;有些叶片出现槌绿斑晕圈,有些则出现不规则的樋绿斑块;还有的叶片叶尖呈现紫褐色,叶脉黄绿相间,心叶失绿变黄。发病严重的植株在拔节前即死亡,发病较轻的楦株虽能拔节,但多不抽穗,即使抽德,籽粒也不实(Kvamhedenetal.,2002)。■H图1.1小麦感染WDV后的发病症状(引自庞俊兰2012;Nrcn.2016),ygA,感染WDV的小麦田B,矮化的小;C矮化、黄萎D矮;麦植株,、褪绿的的冬小麦;,化、黄萎的小麦;E,2010年瑞典感染WDV的冬小麦田。F11SwheatwarfieaseonwheatlantsDeriveromPan2012Nrcni.mtomsofddspdf,;gyp(gyg,2016)-dwheafldfwhealChealihikA.WDVinfcctctie.B.dwartpants..wtantswtstuntedseandppwarf-chloroticanddiscoloredleaves.Dwheatlantswthchloroticleaves.EWDVinctc,dpi,fedwinterwheafielinwedenin2010.tdS*) ‘:i:尺学颀1:7位浙;iti1.2发生与分布小麦矮缩病最早发现于欧洲11,且大部分欧洲国家如捷克(Vacke96、,)芬^-兰11111116?^11(111111186匕\^丨81〇13,2005)、法国8611(131111131161995、德国出11^1(}(,),2000tt.t.1Lind、匈牙利(Biszraeal1989、aseal201、sten)y,)乌克兰(Tobi,)瑞典(andLindsten1999akardta.2004Rubit、保ievael、esAuonell,)加利亚(Bj,)意大利(etal.,1995)、罗马尼亚(JilaveanuandVacke,1995)、波兰Jezewska,2001、西()班牙(Bukvayovaetal_,2006)、斯洛伐克(Bukvayovaetal.,2006)和土耳其K6keta.lUl2007等都已报道过小麦矮缩病的发生。除此之外,非洲和亚洲的赞(,)20比亚KaooriaandNdunuru04、aaretal2007、叙(pg,)突尼斯(Nj.利亚,)Ekzaezeta.、eatnaeta2011(l2010伊朗(Bhil.和中国(Xieetal.2007y,)j,),)等国京也报道了小麦矮缩病的发生。20071在中国,小麦矮缩病最早于年在陝西韩城发现,当时发病面积达到万亩,发病田平均病株率高迗80%,严重矮缩病株约占20%,+麦产量平均减50%-80%20082008少,有些田块甚至绝产绝收(王江飞等。而,陝西,)在年韩域小麦矮缩病发生更为严重10,发病面枳超过万亩,病株率20%以上的重病田达到1万亩(稻羑重要病毒病株系鉴定和防控技术体系研究课题组2011。目,,)前该病毒病在、.河北、云南、山西、甘肃、河南等我国的131主要小麦生产畜份也相继发生。1.3传播介体、一WDV的主要传播"丫十轉/^“臟7他川Dahlb的项|体是异汗()。最近研?£表明<,与异沙叶蝉同属的戶?rov//7c7:///:y同样可以传播WDVEkzaezetal./,(y'p2010。异;少什蝉属于同翅目Homotera十蝉科Ccaeae沙叶禅属()(idllid))pA?广泛分市于欧洲讀/?We///.Y(,、北,Nielson)美洲另外非洲和亚洲也有分布(,1968。异沙叶蝉成虫体长44.3mm),全体灰黄色,头部呈純角突出,头冠近端、处具浅褐色斑纹丨对,后与黑褐色中线连接1,两侧中部各有彳不规则的大型斑块纟形纹,近后f处又各生逗点2个,额面两侧有黑褐色横纹urunetal.(Mang、3 第i献沒述2004)。复眼黑褐色,1对單眼,前胸背板有5条浅黄色至灰白色条纹纵贯前胸背板,且与4条灰黄色至褐色较宽纵带相间排列。小盾板两侧角有暗褐色斑,中间2有明显的褐色点个,横刻纹褐黑色,前翅浅灰色、半透明、翅脉黄白色、,胸部腹部黑色,足浅黄色。卵浅黄色,长卵形,长0.93mm。若虫共5龄,5龄时背一(1)〒部可見深褐色纵带,苦虫汄35天。龄发育到五龄需要13(132004丨.20(:山11北11〇^乂31么图。成虫,冬,也>()财低温季时麦田仍可见其成活°8C时活动受5:_夏季气温髙于2:扪奉:。成虫善跳,趋光性较弱,遇惊扰可飞行35m,?-W每干1416多在麦丛基部Lindb时活动最盛,及天或夜间蜚伏(ladandaem,20025-。代、34,以成若虫在麦田越冬。北方冬麦区年发生)长江流域年发生20代,春麦区3代,以卵在麦茬叶鞘内壁或怙枝落叶上越冬(王锡锋等10,)m8c1jV图1.2WDV的传播介体异沙叶蝉A和C,异沙叶蝉成虫;B,异沙叶蝉若虫。F1.iestvectig2PsammotettixalnuDahlb.heorofWDVAandC,adult.B.nymph.异沙叶蝉以剌吸式口器吸t含有WDV的叶片韧皮部汁液时而带毒,但是病毒不能在异沙叶蝉体内增殖。WDV可能通过细胞吞吐作用突破中肠屏障,并存一DV储于异沙叶蝉的中肠:第祌途径是W。病毒在异沙叶蝉体内有两种循环途泾由食道逬入滤室一,滤室内的部分病毒扩散到滤室肌肉层并释放到血淋巴,经血-5i二淋巴到达唾液腺lOnin,这祌途径发生在饲毒后,并且只能维持数小时;第种途径是滤室中部分病毒随着t物到达中肠,经前中肠和中中肠释放到血淋巴,4 浙江大学硕士学位论文5-20m最后到达唾液腺in,但2013,这种途径发生在饲毒后1能维持数周(王亚娇,;W一anetal.2014。在,g,)下次的取食时异沙叶蝉将与唾液混合的WDV病毒粒子注入寄主植物内部。成虫和若虫皆可传播WDV,但随着龄期的增加,传毒效率有所降低。1.4发病规律由于WDV由异沙叶蝉以持久性非增殖方式在田间传播,因此小麦矮缩病的发生规律受到异沙叶蝉的生物学特点和发生分布的显著影响。异沙叶蝉秋季时在多种秋作作物和杂草上产卵以越冬,卵在春季开始孵化。初春时小麦返青,带毒的异沙叶蝉在麦田危害并传播WDV。夏季小麦收割后,成虫迁至秋季作物及杂草上。此时,田间杂草和多种作物既是WDV的寄主,也是异沙叶蝉生息的场所,为WDV的传播提供了毒源。秋季杂草枯萎,异沙叶蝉转移到新出苗的小麦田,小麦出苗越早,叶蝉对其危害越重,若此时叶蝉带毒,小麦发病会较重(稻麦重要病毒病株系鉴定和防控技术体系研究课题组2011。温度等环境因素是影响异,)°15C秋季沙叶蝉的关键性因素,异;。当温度超过时沙叶蝉群体数量显著增加低温可以降低叶蝉的传毒能力。1.5病毒粒子形态和株系划分小麦矮缩病毒属于双生病毒科(Geminiviridae)玉米线条病毒属直径为.Mawrcv/rtw)。WDV病18nm20面体对13,(毒粒子孪生颗粒状,,称图>(由蛋白质和核酸组成,核酸重量为粒子重量的20%,蛋白衣壳呈六边形。Hi图1.3WDV病毒粒子的电镜照片Fig1.3ElectronmicrographofWDVgeminateparticles5 第一章文献综述WDV可分为两种株系一一根据寄主的不同,,种株系可以侵染小麦,另种株系可以侵染大麦。但关于在自然条件下小麦株系能否侵染大麦和大麦株系能否侵染小麦的问题还没有定论。虽然有报道认为小麦株系和大麦株系可以分别侵染一大麦和小麦。序列测定发现WDV小麦株,但般认为大麦对小麦株系具有抗性69.8%系和大麦株系差异很大,全基因组同源性仅在左右。基于从田间调查获得的WDV分离物的DNA序列,Schubert等提出应该将WDV分成三个种,即WDV、大麦矮缩病毒t/nw/v/ms,BDV)和燕麦矮缩病毒(OafODV)Schubertetal”2007)。(Muh一2013年,ire等提出了套基于全基因组两两相似性比对的玉米线条病0DV分离出来一个单独的种毒属病毒分类标准提案,并将WDV,建议将作为一-ICTVM分为AE五个株系,这提案也已被认可并在网站上公开(uhireetal.,2013。)1.6痏毒的分子生物学特征WDV基因组是由2739-2750个核苷酸组成的环状单链DNA4,由个编码区和2个非编码区组成。WDV的病毒链含有VI和V2两个开放阅读框,分别编码运动蛋白(MP)和衣壳蛋白(CP);反义链含有C1和C2两个开放阅读框,分别编码两个复制酶相关蛋白酶(Rep和RepA)(Kvarnhedenetal.,2002)。非编码区由短非编码区(Shortintergenicregion,SIR)和长非编码区(Longintergenieregion,LIR组成。)WDV的R一86工后产生ep基因含有个由个碱基组成的内含子,经剪接加’的RNA转译产物为41kDa的多功能融合蛋白。MP基因的3端是CP基因的启动位点。LIR含有双生病毒复制起始所需的TAATATTAC碱基保守序列和其它作用元件(Wuetal.,2015)。SIR含有转录终止信号,病毒链和互补链的转录均在SIR终止。WDV的基因组结构如图1.4所示。6 浙江大学硕士学位论文it\RepAlllRepI/-mi7i72siintMimIJtron-inqmjjjjlll9Kl.69nt2012图.4,)1小麦矮缩病毒的基因组结构图(引自庞俊兰ifromPan2012FiitionofWheatdwarvirusDerved,ig1.4Theenomcoranzaf(g)gg1.7小麦矮缩病毒检测技术目前主要有四种方法用于检测WDV,即生物学检测方法、电子显微镜检测。方法、分子生物学检测方法和血清学检测方法171..生物学检测方法WDV在田间发生时常呈块状出现、黄化、条斑、,小麦病株呈现严重矮缩分蘖增多、抽穗减少或不抽穗等症状,可根据这些特点在田间进行初步判定。1..72电子显微镜检测方法WDV病毒粒子呈20面体,颗粒直径ISnm,可以根据待检测样品在电子显由WDV侵染(Lindstenetal.1980。徽镜下的形态和大小确定植株是否,)1.7.3分子生物学检测方法1技术()核酸斑点杂交SHNucleicacidsothybridizationNA指将待测的核酸斑点杂交技术p,)是(7 第一章文献综述DNA变性后点在尼龙膜上,用已标记的探针进行杂交,洗膜后通过放射自显影来判断样品中是否有病毒核酸。金文等制备了基于地高辛标记的DNA探针,将NASH检测技术用于WDV的快速诊断和鉴定中(金文等,2015)。该方法可以区分与WDV症状相似的小麦其他病毒,如BYDVGPV/GAV/PAV株系;其检测灵敏度迖到1.33n/,正确率在99%以上。但其缺点为操作复杂gnL、成本高。2PCR检测方法()王江飞等根据WDV不同地区分离物基因组中的保守序列设计了4对引物,利用PCR方法鉴定陕西韩城新发现的小麦病毒病害样品,证实该样品确实是WDV侵染所致王江飞等200Man探针方法建立了一8。(,)张珣等基于Taq套可ea-以定量检测小麦和异沙叶蝉体内WDV小麦株系的RltimePCR方法(张珣,2008;Zhangetal.,2010)。王亮等建立了WDV田间样品LNA探针实时荧光定量PCR检测方法20--王亮等16。51a、(,)尚晓楠等首次将小麦的个持家基因TEFGAPDH、18SrRNA、UBC和28SrRNA作为内参基因,建立了小麦寄主中检测WDV病毒基因相对表迗量的Rea-ltimePCR体系,并分析了WDVCP基因在小麦茎-PCR相对定量、叶两种组织中的相对表迗量。除此之外,其还构建了RTq体系-CP基因在异沙叶蝉中表达量的趋势尚晓,分析了不同取食时间点WDV(楠,2015。)1.7.4血清学检测方法王亚娇等以WDVCP重组蛋白为抗原,通过免疫新西兰大白兔制备得到了针对WDVCP的多克隆抗体。该多抗的灵敏度较高:5000倍时,当多抗稀释到1,仍可与WDVCP重组蛋白、感病小麦和带毒异沙叶蝉的组织有特异性反应,而不与健康小麦反应(王亚娇等,2013)。利用该抗体和免疫荧光技术,Wang等发现WDV主要分布在异沙叶蝉的前中肠和中中肠部位,良好的荧光信号为探究WDV在异沙叶蝉体内的循环途径和储存位置提供了绝佳的技术准备,也为WDV的预测预报奠定了基础anetal.2014。(Wg,)但目前未见该抗体在田间应用的报道。8 浙江大学硕士学位论文1.8防治措施1.8.1选育推广抗病品种一选育抗病品种是防治小麦病毒病的重要措施之。在匈牙利已有两个小麦栽培品种可以对WDV产生抗病性(Benkovicsetal.,2010)。我国作为小麦的发源中心,小麦品种和遗传资源丰富,可以不断从中选育抗WDV的优良品种。我国现有的抗WDV的品种包括小偃22、西安2183和早丰902等(稻麦重要病毒病株系鉴定和防控技术体系研究课题组,2011)。1.8.2农业与生态防治异沙叶蝉是WDV的传播介体,控制住叶蝉的繁殖与扩散也就控制了WDV的传播:,因此可以在麦田进行农业防治实行农作物大区种植,科学安排禾谷类早秋谷地、小麦地,及时清除禾本科杂草,控制越冬基地,减少虫源;掌握好播种期,适时晚播,减轻WDV的危害。在麦田进行生态防治:合理密植,增施基肥、种肥,合理灌溉,改变麦田小气候,增强小麦长势。1.8.3物理与化学防治33cm30-1020用直径的捕虫网捕捉叶蝉成、若虫,当毎单次网捕头时,应及°时使用40%氧乐果乳剂、40%丙溴磷乳剂或吡虫啉等药剂杀虫;或混合喷施0.15/。天然芸苔素、5%高校氯氰菊酯、病毒立克、尿素和磷酸二氢钾等。药剂拌种,播种前选用50%辛硫磷或48%毒死蜱乳油拌种4-6,拌后堆闷小时即可播种。2大麦黄矮病毒的研究进展小麦黄矮病(Wheatyellowdwarfdisease)是由大麦黄矮病毒yZ/owBYDV起的一s类小麦病毒病害该病害最早由Oswald)引和Houston于1951年在美国加利福尼亚州的大麦上发现(OswaldandHouston,1953。目,)前小麦黄矮病在世界各地均有发生,是世界上分布最广泛的植物病一品质和产董毒病害之。BYDVs可以侵染多种谷类作物。,并严重降低谷物的9 第一章文献综述1960年,BYDVs首次出现在我国西北地区(裘维藩,1973),受到BYDVs侵染“”的小麦一0%可达70%般减产4,因此BYDVs又小麦癌症、,严重的以上被称为“”2060-80黄色瘟疫。自首次发现以来,小麦黄矮病在世纪年代又大规模发1991流行了数次,给我国小麦生产和粮食安全带来了重大威胁(郭向东。,)2.1症状特点、寄主范围及传播方式BYDVs在小麦秋苗期和春季返青后均可侵染植株,典型症状是新叶从叶尖-1/31/2开始发黄,,,植株变矮叶片颜色为金黄色到鲜黄色黄化部分约占全叶的MillerandRasochovd19971.5。,(,)(图)秋苗期感病的植株矮化明显分蘖减少,一一一般不能安全越冬。即使能越冬存活,般也不能抽穗。穗期感病的植株般只旗叶发黄,,,呈鲜黄色植株矮化不明显,能抽穗但千粒重减少,根系浅,易拔起(徐琼芳等,2005)。BYDVs寄主范围较广目前已知至少可以侵染150,多种禾本科作物和杂草WatsonandMullian,1960,其主要寄主作物既包括小麦、玉米和水稻世界三大(g)粮食作物,也包括大麦、燕麦和黑麦等具有较高经济价值的粮食作物(Rochow,1960)。狗尾草BYDVs的寄主,、雀麦、野燕麦和山羊草等田间杂草也可以作为'但有些寄主并不表现任何症状(钱幼亭和周广和1986DomierandDArc2008。,;y,)冰草属、赖草属、偃麦草属、披碱草属和鹅观草属的个别种作为BYDVs的寄主还为抗黄矮病小麦育种提供了大量的抗病基因(Rochow,1979;李经略等,1985)。虽然BYDVs寄主范围广泛,但都集中在单子叶植物内,在自然条件下尚未发现能够被BYDVs侵染的双子叶植物。BYDVs是由蚜虫以循徊型持久方式传毒,不能通过汁液摩擦接种,也不能经种子传播(王锡锋和周广和,2003)。10 浙江大im】:学位论义蠢麵’1.5BYDVs的ArcyandDomr图典型症状ic,2000)(引自D'A燕麦的叶片水浸状B麦的Y:C,外:紫色叶缘E,,;,大燕羑红叶;D,玉:小麦的黄化症状;F,水稻的黄化症状。Fm'i1.5TicalstomsofBYDVsDerivedromArcanDomcr00gypyp(fDydi,20)AeroinmmonolaB.llimbllf.watsakgsvpioatnts.eownstomsonareants.C.redleapygypypsmitomsonoatlants.D.urleleafmarnsonmaizelants.Eellowinsmtomsonwheatyppppgp,ygypants.F.ewnsmtosonrcets.plylloigypmilanp2.2病毒分类地位与株系划分黄症病毒科(Luteoviridac)的多种病毒均可侵染小麦造成小麦黄矮病,随着对病毒认识的不断加深,BY[)Vs的t类地丨4也随之不断令;.BYDVs的划分依据为寄主范围、对寄主的毒性、蚜虫传播特异性与血潰学砭应类型等,'1■iitlit其以蚜虫传播特异性最为重要。根据:,Rocnm\1ullc「:BYDVs分为MAV、PAV、RPV、RMV和SGV5个株系(Rochow,1969;Rochow、,andMu971MAV的传播(,ller1。体是麦长管蚜(5/7/">"(£化PV的,其中丨〇?山《),R)、传播介体是禾谷溢管树〈虫/?.,RMV的传播1体是玉米牙(ma/tfo),SGV的传播爷体是麦二又料(■Sc/Y/zO/W.SgAY/fl?/讀77),PAV的传播介体是、卡谷缢管蚜和麦长管蚜。这五1株系可以通过血清学反应鉴定并区分(RochowandCarmchae1chowBYDV丨)3il979Ro1982。此,s,;,)时被定性为种并厲于黄症病毒组(Luteovirusgroup)。在中国,周广和等根据传播介体和血清学反应类型的不同鉴定出4hBYDVsII 笫?孕义献泣述RMVV和GAVPAV株系,即PAV、、GP株系(周广和等,1987)。株系由禾谷缢管蚜和麦长管蚜传播,也可由麦二叉蚜传播,但传毒效率低,且其与美国的PAV株系存在血清学关系;GPV株系由麦二叉蚜和禾谷缢管蚜传播,与美国的五祌株系不存在任何血清学关系,是我国的特有株系;GAV株系由麦二叉蚜和麦长管蚜传播,和美国的MAV株系存在血清学关系,但美国MAV株系不能通过麦二又蚜传播;RMV株系由玉米蚜传播,与美国RMV株系有相同的血清学关系和传播介体。丨1999年国际病毒分类委员会CTVs,在第七次报告中将BYDV分在了黄()'PVea/V-RPV症病毒科的两个属中,其中原R株系被升级为Cere/mr而?/广v/mvy;-RPVCYDV,o/erov/mv中。Miller等依据()并被划分到马铃薯卷叶病毒属(P)-PAV129与其他PAV株系存在显著的序列差异将其升级为黄症病毒属一-PAS个新种BYDV2002Mi的Milleretal.ller等(,);同样依据侵染症--RPV的MexRPS状和序列差异将原CYDV1升吸为马钤薯卷叶病毒新种CYDV丨CTV22005Milleretal.2002。在200年的病毒分类系统和年的第\次报告中(,)20-13年KrueerRMV株系的亲缘关系接受了这两个建议。,g等报道了原BYDV与马铃薯卷叶病毒属更为接近-RMV,将原BYDV株系归\马铃薯卷叶病毒属,YDV-RM并因其主要侵染玉米,因此将原BV株系更名为t/uw/--RMVMYDV-RMVKrueerWmvetal.,2013。SvanellaDumas等在印度洋南部()(g)BYDV-Kerueencod//的s新种ker丨丨和gl群岛上发现了可以侵染Poo两令BYDVBYDV-ker1丨丨,并将其归入黄症病毒属,但这两个新种的传播介体还未确定-elaDumasetal_203。Svanl,根,1)同年丨CTV分类系统采纳了这四个新种。目前(据国际病毒分类委员会关于病毒的分类,BYDVs分布于黄症病毒科的2个属8-21-PAV、BYDVPAS、个种,且还有个种未被划分到厲。在0个种中,BYDV-/--^8丫口乂8丫0¥1^1丨和8丫0¥丨丨1这5个0丫0孓1^¥、1\1八¥、1种属于黄症病毒属;---RPS和MYDVRMV这3个种属于马铃薯卷叶病毒属BYDVCYDV,GPV;另外和BYDV-SGV这2个种未归类。12 浙江大学硕士学位论文2.3病毒粒子形态和生化特性BYDV一+NAs属黄症病毒科,是祌SSRNA病毒。病毒粒子由正单链R和外二十=壳蛋白组成,呈正面体(T3),无包膜,电镜观察投影下粒体直径约30nm(图1.6,组织24nm。BYDVs的病)切片中粒体直径约毒粒子比较稳定,适宜的繁殖°---温度为I520C死温度为657CTC2(TC,致,可以在条件下长期保存,有机溶剂一how970的处理般不会降低其侵染力(Roc12009。,;任向辉病毒粒子的,)3A2/A2肋--60为1.721.92.4/,浮力密度约为cm,沉15118S,稀1g降系数为1释限点为110002001:(许雷。,)m'rc.A图l6BYDVs病毒粒子的电镜照片(引自DandDomier2〇00y.)'F.li16EectronmicrorahofurifiedBYDVsvirionsDerivedfromDArcandDomier2000ggp(,)py2.4发生与分布一大麦黄矮病毒是世界上分布最为广泛的植物病毒之,最早在美国加利福尼亚州的大麦上发现,随后在各国陆续发生,现已遍及除南极洲之外的所有大洲Tt.(orranceeal19861990。2070,周广和和陈剑波在世纪,;,)年代英国小麦黄矮病连年大规模流行,约90%的冬小麦被感染。70年代末小麦黄矮病在美国大-8规模爆发流行i0,使小麦产量降低60%0%Gll198。80年代初,小(,)麦黄矮病一}在德国第次大规模流行,造成了40%的产量损失(Boremeisterand丨oehlin,gg13 第一章文献综述1991)。同时在欧洲的意大利和西班牙、非洲的埃及和几内亚、南美洲的智利和秘鲁、大洋洲的澳大利亚和新西兰以及亚洲的土耳其和中国等国也都有过小麦黄-f矮病的大规模流行,造成的小麦产量损失约为0%30%DufUs1977Larkinet1(,;al.1990。,)在中国,1960年在陕西省首次发现小麦黄矮病,随后迅速蔓延。目前,西北、东北、西南、华北及华东等大部分冬、春麦区及冬春麦混种区均有该病发生966-987的记录或报道。在11年的22年间,该病曾7次大规模爆发流行,流行年份发病率普遍高于30%,造成了严重的产量和经济损失于锁英等,2000。如()一1966年陕西和甘肃省分别有270和100万亩小麦受到BYDVs感染,仅甘肃省造成的产量损失就高迖0.7亿公斤70000;19年陕西省因小麦黄矮病造成1余万亩小麦受害,产量损失约5亿公斤刘艳等,20041987年();陕西和甘肃两省再次爆发流行的小麦黄矮病导致小麦减产5亿多公斤。20世纪90年代,甘肃、陕西和河北等省又多次爆发了小麦黄矮病,其中山西省仅在1999年就有709.9万亩小麦受灾(李晋梅,1999)。目前,小麦黄矮病的流行区主要集中在黄河流域的各省市,其中,冬小麦的大麦黄矮病毒流行区主要分布在豫西、关中、陇东、晋南及华东和西南地区、;春小麦流行区主要分布在东北地区、宁夏、内蒙古、晋北冀北等地;冬春麦混种的流行区主要分布在陕北、甘肃河西走廊等地(稻麦重要病毒病株系鉴定和防控技术体系研究课题组,2011)。但是伴随着全球变暖和农业生态条件的改变等原因,小麦黄矮病有逐年向南扩展的趋势。中国目前已鉴定出的4种BYDVs株系中,GAV是侵染我国小麦的主要株系,其主要分布在我国陕西、山西、甘肃和河南等省,江苏、河北、北京、东北等地也有发生(周广和和陈剑波19901998GPV,;苗洪芹和李秀明。中国的特有株,)系株系广泛分布于陕西陕北、渭北、关中和陕南,甘肃陇南和陇东及山西晋南、晋中和雁北等春、冬麦区(张秦凤和朱象三,1991),这是由于GPV传毒介体麦二叉蚜可进行远距离迁飞且带毒率高造成的(周广和等1987。,)在针对陕西省的小麦黄矮病调查中,杨洋等发现PAV是该省小麦黄矮病的主要流行株系,GPV和GAV次之,且混合侵染比较严重(杨洋等,2011)。刘楠等调查了青海省小麦黄矮病的发生情况,结果表明GAV是青海省的流行株系,少数是GAV与PAV混合14 ‘:in大学硕:位论文浙〗7205。侵染(刘楠,1;刻楠等,2016)2.5基因组结构与功能?一5+RNA因组全长约.7kb5,BYDVs是SS,其端没有帽子结构种病毒,基?RNA的结构Mi.1988UenetPoA(lleretal;3,g端无ly()尾巴,也不折叠成类似于t9921996aMielerraff,。l.丨aoandZ属卞黄症病毒科黄症病毒属和马b署卷叶,;ygg)病毒属的BYDVs的基因组存在类似的结构:均含有7个开故式阅读框<〇penORFORF3a的末端和ORF3有部分重叠RF4包RF3read:O含在Oinframe,):g+’、-一铝存‘.RNAOR:(sI5hORF3之间由1终止密码子隔开fg:'RNA,且ORF3OR卜4、ORF5以及ORF3a者P是以sRNAl为模板进行翻译、g)tl994Milta15Smirnovaetal1991elleta.1lerel20;”图1.7Vincenteal”K,”;y;()(2015)。但这两个属的基因组结构也存在显著的差异:黄症病毒属的BYDV含有’iiP6ORF63sRNA症病毒属基因组的3末端存在可以表蛋白的,其前个g;黄后均为非翻译区(Untranslatedregion,UTR),且不与任何ORF重叠,但在马铃薯RF陶烨2016。YDV/MYDV含卷叶病毒厲中却无此O(,)马铃薯卷叶病毒厲的C’一P0RNA5卜和ORFI有部分重叠的、可以表运有1个sg,基因组末端存在K0,丨.7Martinetal.,1990;蛋白的OR但在黄症病毒属中却无此阅读框(图)(Pazhouhandehel.ta,2006)RNA3"sg53sgRNA2f3sgRNAl5yRF2〇RF4〇RNA0LJ^l_TIS.。响—■35Wtfi—m3aU'〇RPVIs,opcodon?nUram她丨,丨leakyl^nmn〇RNA'*sgl53leakscannying?9RL*2^0RF4,^ ̄F3?15"iORFl〇ftPOR532By3I—^12-ORFOjORFJ]Isopcodonsomatnbol〇RF3areadthrouh-g1fshiftrame.2015图mimovactal,)1.7BYDV和CYDV的基因组结构(引自S上图,5.7kb的BYDV基因组结构示意图;下图,5.5kb的CYDV基因组结构示意图Fi1.7CicnomcstructuresofBYDVandCYDV(DerivedfromSmirnovactal..2015)gVwerheture.TheureiaramoftTherfr,art.7kbBYDenomestruclofi,deuppiguedigamofhe5ggg5..5kbCYDVgenomestructure15 第义献沒.述一ORF0只存在于马铃薯卷叶病毒属中27-.3.D,编码个大小为308ka的P0蛋白,可能是病毒的沉默抑制子(Liu,Yetal.,2012)。但是PO的氨基酸序列同源-7320丨丨RF1的末性较低,仅为丨3%%(吴兴泉等,)。O端与ORF2有部分重叠,一、ORF1可以单独表达形成39kDa的P彳大小约为1蛋白P1,但单独表达的蛋白是否具有解旋酶的功能还存在争议(HabiliandSymons,1989;KooninandDola1sP2RNARNA-993Gibb1995〇依RNAdeendentRNAj,;,)包含赖的聚合酶(ppolymerase,RdRp)活性区域,然而没有证据表明P2能单独表达,其只能与P1融合表达来发挥功能,但ORF1和ORF2都是病毒复制不可或缺的(ReutenaueretM一al.1993ohanetal51^个大小约为2^)3的?3蛋白,.199。03编码21,;,)其是一-BYDVs的外Zeeraffeta.1RF5壳蛋白(ilGrl996。O50ag,)编码个大小约为kD通读区域(Readthroughdomain,RTD),与外壳蛋白融合表达形成分子量约70kDa的融合蛋白CP-RTDChae(ytal.1996。外壳蛋白和融合蛋白共同构成了病毒粒,)子的外壳-RTD并不是病毒粒子狙装所必需的。CP,其可能作为蚜传蛋白,与蚜虫传播的专化性有关(Mohanetal.,1995;MillerAndandRasochov含,1997;Wang一、一ea1RFa-tl.998。O3是彳起始密码子非AUG的特殊ORF,编码个由4550,)个氨基酸组成的P3a蛋白,其定位于高尔基体和胞间连丝,可能与病毒在植物体内的长距离运输有关,且P3a蛋白缺失不影响病毒的复制Smirnovaetal2015.。(,)一ORF4编码■个约为17kDa的P4蛋白,其可能作为病毒的运动蛋白发挥作用,与病毒在寄主植物体内的胞间运动有关Tackeeta.1Tackeeta(l991;l.1993Xia,,;eta2008aeta1P4蛋白是病毒在植物中l.Xil.202。,该,;,)同时扩散所必需的蛋白的缺失会导致病毒不能系统侵染寄主植物Chaetal.1996。(y,)根据基因组序列信RF64-7kDaP6Mil息推测O编码大小为.36.的蛋白leretal.1988Uenetal.(,;g,1992),但该蛋白至今未能在植物体内被发现(Milleretal.,2015)。P6蛋白的功能目前还不是特别清楚,但有可能是作为抵抗寄主基因沉默作用的抑制子发挥作用Liuetal1BYDV1.1.202。s的。(,)基因组结构和功能概括在表61 浙江尺7:硕卜7:位论i表11.大麦黄矮病毒基因组的结构与功能Tabic1.1OrganizationandfunctionofBYDVsgenome开放阅读框编码蛋白(分子量)蛋白功能ORFO30kDa未知ORF1约39kDa未知0RF2^60kDaRdRPORF322kDa外壳蛋白ORF3a5.1kDa未刼ORF417kDa运动蛋白ORF550kDa蚜传蛋白-ORF64.36.7kDa未矣口2.6传播介体据统计,全世界至少有25种蚜虫可以传播BYDVs。而在中国,禾谷缢管蚜、麦长管蚜、麦二叉蚜和玉米蚜是BYDVs的主要传播介体周广和等,1987)(图(18。.)二又麦长管蚜和麦蚜合称为麦蚜。羑蚜繁殖速嗖较快,孤雌生殖,适宜的条件为中温高迓。麦蚜为刼二型昆虫,有翊型扣无翊型常混合发生,有翅蚜可以远距离if飞大范围麦田造成危害殖速度快以在短时间内爆,容爵对;无翅蚜繁,可发(张华伟,2014)。BYDVs在蚜虫体内以循回型非增殖方式传播(吴云峰等,1996云锋1999。:s:吴,)大麦黄矮病毒在麦蚜沐内传毒H程麦蚜在感染BYDV的植株上取食,口针穿刺到韧皮部,病毒便以完整的粒子状态逬>v食窦中,然后经过前肠、中肠,最终到达后旸,经过细咆间的运输进\血腔,通过唾附腺的专化型相互作用被释故到导管腔中,最终病毒会随着唾液的分泌被转运到植株中刘楠,2015。()17\ 第-孝献绽述图1.8BYDVs在中国的主要传播介体A.,千谷缢管蚜雌性成虫和无杞苦虫:B,麦长营蚜雌性有窃成虫和无苟若虫:C,玉米蚜;D,麦二叉蚜有翅成虫。Fig1.8ThemainvectorsofBYDVsinChinaA.femaleadultandwinglcssnmhofR/walosi/ntmadi.B.awinedfemaleadultandayppppglessnmhofSitohionavenue.C.R.maic/is.D.awinedadultofSchizahisraminumwingypgp.g2.7大麦黄矮病毒的检测方法2.7.1生物学检测方法一般是通过BYDV生物学检测方法s在小麦上引起的症状和其传播介体进行的。小麦感染BYDVs的典型症状是新叶从叶尖开始发黄,植株变矮,还常呈现节间缩短,叶片中下部呈黄绿相间的纵纹等症状特点。这些症状特点可以作为判断小麦是否感染BYDVs的依据。但相比于真菌病害和细菌病害,病毒病的症状特点并不明显,常与其他病毒病害混淆,出现错误诊断的情况,而且通过症状并不能判断病毒具体属于哪一个株系。BYDVs的传播介体是蚜虫,其传播特性差异非常显著,比如有的株系是由一s蚜虫专化性传播的,因此可以利用这特点fe测与鉴定小麦是S抟BYDV浸染chow19田间及被何种株系侵染,70。但这种,如在(Ro)方法也有其局限性常出现多个株系混合浸染和异源装配的现象,这种现象会导致传播类型的改变,使辱检18 断江大学硕士学位论文测和鉴定结果往往不够准确(刘艳等,2005)。总之,生物学检测方法不能准确检测和鉴定BYDVs,只能将其作为检测的辅助手段。2.7.2电镜检测方法一电镜检测方法是种可以观察到BYDVs病毒粒子的方法,但多种原因增加了利用电镜技术检测和鉴定BYDVs的难度,如电镜设备昂贵和对操作技术的高要求导致检测的实用性低,BYDVs局哏于楦株的韧皮部且病毒含量极低(Rochow,1960),使得利用电镜技术快速准确的检测和鉴定BYDVs并不现实。2.7.3分子生物学检测方法目前检测BYDVs的分子生物学方法主要包括多重PCR-PCRRT-LAMP、RT、和核酸斑点杂交等方法。岳红妮等建立并优化了一种可以同时检测BYDV、WYMV、大麦条纹花叶病毒mosaicWms,BSMV)和小麦蓝矮植原体(fF/zeafMeAvar/WBD)的多重PCR技术体系,极大地提高了检测效率,降低了检一20082009-环介导测成本(岳红妮等;岳红,妮,\赵琨等建立了套基于反转录RT-LAMP的检测体系用该体系可以快速检测BYDV-GAV等温扩增技术(),,利-PCR的000haoGPV和PAV三个株系l.200,而且其灵敏度是RT1倍。(Zeta1赵,;琨,2010)。温孚江以cDNA为探针利用核酸斑点杂交技术来特异性检测BYDV-RPVPAV-1994。PCR和、和MAV三种株系(溫孚江,)王阳利用RT核酸2007-2009斑点杂交技术检测调查了年我国小麦黄矮病的发生情况,结果表明GAV株系是我国的流行株系,而PAV和GPV分别在特定区域发生(王阳,2010)。2.7.4血清学检测方法血清学方法主要是通过病毒抗原与抗体形成的的抗原抗体复合物所呈现的沉淀现象或显色反应来检测鉴定病毒。常用的技术有酶联免疫吸附测定-EnzmelinkedimmunosorbentassaELISA、(yy,)、斑点免疫检测技术免疫荧光技术及免疫胶体金技术等。在检测BYDVs的血清学方法中最常用的是ELISA技术。91 第一章文献综述Rochow和Muller利用制备的抗血清将纽约的大麦黄矮病毒分为5个株系(RochowandMuller,1971;Rochow,1979)。出11等研制了针对BYDVMAV和RPV株系的特异性单抗,用于划分BYDVs的不同株系(Hsuetal.,1984)。1989年Forde等利用BYDV3个株系的特异性单抗建立免疫电镜技术来诊断大麦黄矮病毒(Forde,1989)。1994年Makkouk和Comeau利用免疫组织印迹技术来检测植物组织中的大麦黄矮病毒(MakkoukandComeau,1994)。在国内,李永丽在大肠杆菌中表迗GPV株系的ORF4编码的17kDa蛋白,并制备其特异性抗血清(李永丽,2004)。谢家建等通过原核表达GAV株系的运动蛋白,并以此作为抗原免疫小鼠获得抗血清(谢家建等,2007)。本实验室的李娜等将BYDVGAV株系的病毒粒子作为免疫原,利用杂交瘤细胞技术获得了8株能分泌抗BYDVGAV单克隆抗-体的杂交瘤细胞株,并以此为基础建立了BYDVGAV株系的ACPELISA和do-80tELISA检测方法检测小麦病叶的灵敏度分别迖到了1:1920和1:512倍,稀释(w/v/mLLietal.20152015,,g)(,;李娜,)为该株系的检测和诊断奠定了技术和物质基础。2.8防治措施2.8.1筛选、培育和鉴定抗病品种一抗病品种是防治小麦黄矮病最有效的手段之。目前抗BYDVs的基因主要来源于偃麦草属、冰草属、赖草属、披碱草属、鹅冠草属等小麦近缘属中对BYDVs有较高抗性的植物,其中以中间偃麦草沿w/n)在小麦抗BYDVs育种中应用最多,研究最为深入(Banksetal.,1995;Friebeetal.,1996;Crastaetal.,2000)。目前已经成功培育出的抗病品种有TAF46、中5等。2.8.2农业防治田间防治小麦黄矮病的农业措施主要包括清除田间杂草以减少蚜虫生息场所和BYDVs的寄主植物、追施肥料提高小麦抗性、适时晚播冬小麦和早播春小麦以避开蚜虫迁入高峰、灭茬深耕、越冬期冬灌和地膜覆盖等方法。20 浙江大学硕士学位论文2.8.3化学防治小麦黄矮病的化学防治主要以种子处理和对媒介昆虫的防治为主。种子处理一般是在小麦播种前用甲基异柳磷和辛硫磷等药剂进行小麦拌种;对煤介昆虫防口治的关键时期主要在冬小麦返青后,根据虫密度进行田间喷雾,主要化学药剂包括吡虫啉、蚜螨清和抗蚜威等。在此基础上,田间化学防治还可以喷施宁南霉素、病毒必克。、云芝葡聚糖和病毒A等病毒抑制剂等3单克隆抗体技术及其在植物病毒学中的应用抗体(Antibody)是人或动物对进入体内的抗原物质发生免疫应答后由浆细B细一胞(效应胞I。抗体能够与相应的抗原进行特异)产生的种免疫球蛋白(g)。性结合,是机体防御系统的重要组成部分抗体分为单克隆抗体(简称单抗,Monoclonalantibody,MAb)和多克隆抗体(简称多抗,Polyclonalantibody,PAb)。两者的区别是抗体针对的抗原决定簇(即抗原表位)的个数,单克隆抗体是针对单一抗原决定簇的抗体一,而针对某抗原的多个抗原决定簇的抗体即为多克隆抗体。1975年,Kohler和Milstein将小鼠骨髄瘤细胞和经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合,,形成了可以产生抗红细胞单克隆抗体的杂交瘤细胞该细胞不仅能产生抗体,而且可以无限增殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术(Kohlerand一Milstein1975。次革命20世纪,是最为重要的生,)该技术被誉为免疫学领域的一生命科学物学成果之,为突破、食品科学的基础研究和应用研究开创了新纪元何忠效,2004。()单克隆抗体技术开创后却在临床应用方面遇到诸多困难,其主要原因是:(1)单克隆抗体多为鼠源性的,而鼠源单抗在人体治疗时常不能有效激活补体和Fc受体相关的效应系统(Hughes,1998);(2)鼠源单抗易被人体的免疫系统识别,产生人抗鼠抗体(Weiner20063,);()传统杂交瘤技术还存在耗时长、成本高、杂交瘤细胞稳定性差等缺陷。近年来,随着分子生物学的发展,基因工程抗体技术的出现为解决传统杂交瘤技术提供了新的思路。目前比较成熟的基因工程抗体制备21 第一章文献综述-方法有以下几祌:人鼠嵌合抗体制备技术Morrisonetal.1984菌体展示技(,)、嗟术获得的抗原特异性人源性抗体(Hoogenboometal.,1991;王志文,2015)、转基因小鼠制备的人MAbs(Jakobovits1995、oothuisand,)核糖体展示技术(GrNishida,2002;刘萍等,2012)。这些技术的出现为单克隆抗体的发展提供了更为广阔的空间,促进了生物学的发展。3.1抗体的结构及特性抗体是由4条多肽链组成,4条链中两两相同,其中两条分子质量约为50kDa,被称为重链(heavychain,H链);两条分子质量约为25kDa,被称为轻链(lihtgchainL链链和重链之间通过二硫键连接.9。214,),轻(图1)轻链约由个氨基酸残基组成,分为Kappa(K)链与Lambda(1)链两种类型,不同物种中k链与入链的比例有所区别-,小鼠中的比例是20:1,而人抗体中为2:1。重链由450570个氨基酸残基组成,根据其抗原性的差异分成5种类型,即h链、S链、Y链、a链、s链。由不同类型的重链组成的免疫球蛋白分型为IM、IG、IA、ID和ggggIgE(吴建祥,2008)。IgA和IgG在不同种类动物中又可分为不同的亚类例如在,人体中IgG分为IgGl、IgG2、IgG3和IgG4四个亚类,IgA有两个亚类即IgAl和IgA2,而在小鼠中IgG分为IgGl、IgG2a、IgG2b和IgG3四个亚类(陈素华等,2015。)抗体一Ig单体两端分别称为氨基端(N端)和羧基端(C端)。在N端有个区域(即1/2的轻链和1/4的重链)的氨基酸排列顺序因抗体特性而发生改变,这个区域被称为可变区(Variableregion,V区),由VH和VL表示,决定抗体的特异性。C端部分由于氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量比较稳定而称之为恒定区(Constantregion,C区),由CH和CL表示,恒定区与免疫应答有关。每条重链上有个1可变区(VH)和3个恒定区(CH),而轻链上有1个可变区(VL)和1个恒定区(CL)(Nisonoffetal.,1975)。22 *:7硕:浙江九1学位论iAntigenbinclingsitesVariablereiong'hea\chainy^—BI\^Constan^tiesiononrxemt^chanHij\j■■ConstantregiononHfl"hea\\chnm||图1.9抗体的基本绾构(引自Sadavacta.0丨4丨.2>F1.9FolstrureofnibDerivSadl..04iundamcntactuatodedfroma\acta21)gy(3.2单克隆抗体技术3.2.1杂交瘤技术基本原理■,.小鼠骨髓瘤细脃能栘杵厂r,:彻#:具有产生抗体的能力,但不能无限增殖。为了得到既能无限增殖又能分泌抗体的细胞-:,需要将者融合在起IM(-,因1():细抱融合成杂交瘤细咆一、一。由于毎个淋巴细狍只能对某1_的抗原决定簇产生-特异性抗体,因而在将其单兖隆化后,就能够产生黎的完全同质的抗体,即单'?、?dH(细咆,后,除了形呋?义哙细收.:诜合的以及同种细胞融合后的产物,虽然未经融合的淋巴细胞及淋巴细胞间形成的融合细咆在体外不能长期存活,但骨髓瘤细咆却能快速的增殖。为了将杂交瘤细胞筛选出来,我们需要使用HAT选择性培养基,该培养基可以杀死未融合的骨骸f细胞及骨髋瘤细胞间形成的融合细咆,只有骨髓瘤细咆与B淋巴细咆融合形成的杂交瘤细胞才能长久存活(Littlefield,丨%4;尚海丽,20丨1),HAT培养基筛选:条交瘤细胞的原理如下:细雅.DNA的合成泠K23 第-章义献综述性途径是DNA合成的主要途径,即利用谷氨酰胺与汞嘧啶核苷单磷酸合DNA成,但该途径可以被叶氨基喋吟(A)阻断;DNA的外源性生物合成途径包括:纟日咆通过鸟嘌呤磷酸核糖转栘酶(HGPRT)利用次黄嘌呤(H)合成嘌呤核苷酸,通过胸腺嘧啶激酶(TK)利用胸腺嘧啶核苷(T)合成嘧啶梭苷酸,进而合成DNAAAT培养基中H代表次黄嘌呤,A代表氨基喋呤,T代表胸腺嘧啶。HAT培养基是在常规培养基内加了氨基喋呤(A>,阻断了DNA的内源性生物合成途径,并提供核苷酸合成的前体次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T),供细胞利用外源途径合NA成D:由于骨髓瘤细胞是经过处理的缺陷型细胞只能通过具内源性途径合,成DNA,因而在HAT培养基中骨髓瘤细抱以及彼此之间融合的骨髓瘤细胞均被.杀死丨10199(图)刘秀梵,4)。(小鼠牌淋巴细胞聚乙二醉骨髄瘤细胞++HGPRTTK?-(,)<HGPRT或TK)'iyf未融合的相互融合的相互融合的未融合的骨||教¥#|淋巴细胞淋巴细胞I丨丨I骨髄3细胞细胞I髄痛HAT筛这HAT筛选HAT筛选+++HGPRTTKHCPRT+HG--,TK,PRT或TK细胞代谢正常细胞代谢正常细胞代,谢缺失但不能连续培养且能连续培荞在HAT中死亡图1.10HAT培养基筛选杂交瘤细胞的原理F1.10PriliiginceofhbrdromaselectonwihHATmedipyitum3.2.2杂交瘤技术基本流程常规杂交瘤技术制备单兖隆抗体的基本流程包括:动物免疫、骨髓瘤细胞培养、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选、抗体检测、杂交瘤细胞的克隆、杂交瘤细胞的扩繁和冻存、腹水的制备及单克隆抗体的纯化和鉴定等(图24 浙江大学硕士学位论文I麵威养I1¥1丁—I脾细艉?合h1醬鳙^鎗廪I厂■HATA掩》募基麵女瘇麵AI^1休IfiM技rrrrjI*#(^j|——hI瓮醯化1?I冻存醃Il ̄-—体I?抗I,r__ ̄—1 ̄.,所选克¥的鍫定Ij<lam1I-n焙养基中注射小鼠艘舷胃i丄I产系统1I体丼生;^统1休^\ ̄1抗侔卜2016图1.11杂交瘤技术制备单克隆抗体的流程(引自宋革,)FMAbwihhbridomatechnoloDerivedfromSoni1.11Therocedureofroductionoftgy(g,gppy2016)3.3单克隆抗体在植物病毒学中的应用一sten40,从1975年Kohler和Mili制备出第个单克隆抗体至今的余年里单克隆抗体在农业科学、食品科学、环境科学和医学等众多领域发挥着重要作用,尤其在生命科学的基础研究,人类、动物与植物的病害诊断与鉴定,环境与食品安全检测与监测和人类疾病的预防与治疗等方面发挥着无法取代的作用。作为植物病理学和病毒学最重要的组成部分一植物病毒学的快速发展和深度进展也离中在病不开单克隆抗体的大规模应用。单克隆抗体在植物病毒学中的应用主要集亚毒病害的诊断与监测、病毒蛋白抗原表位分析和、病毒株系鉴定及分离物分型细胞定位等方面。3.3.1病毒病害的诊断与监测植物病毒是仅次于真菌的第二大植物病原物,可以造成农作物产量大幅降低和品质严重下降,每年造成的损失高迗200亿美元(邱并生和王敏,2004;李大25 第一章文献综述伟,2010)。而对植物病毒的监测可以进行提前预防和综合防治,降低因植物病毒流行造成的损失。但是由于缺乏典型和独有的症状,在田间很难通过生物学特点确认植物被何种病毒所侵染。单克隆抗体所拥有的特异性和高准确度为诊断和监测病毒提供了条件,诸如ELISA和免疫胶体金技术等多种血清学技术为田间快速检测植物病毒提供了快速便捷的方法。Dietzen等制备出了针对烟草花叶病毒7b6accoWmsTMV的单克g(,)一D隆抗体ietzenandSander1982。,这也是世界上第个植物病毒单克隆抗体(g,)随后针对植物病毒的单克隆抗体不断被制备出来,到目前己经至少存在上百种植物病毒的单克隆抗体。据不完全统计,中国目前已经制备出了至少40余种针对984植物病毒的单克隆抗体(表1.2)。1年由农业部植检所等多家单位联合研发制备的能分泌抗TMV单克隆抗体的鼠淋巴细胞杂交瘤株T73是中国第一株能分泌植物病毒的单克隆抗体杂交瘤细胞株(张成良等,1985)。表1.2我国己制备的植物病毒单克隆抗体Table1.2MonoclonalantibodiesaainstantvirusesroducedinChinagplp病毒缩写属名参考文献百合无症病毒ISVCarlavirus(吴建祥等,2005)(吴建祥等1999青玲等abav,;,蚕豆萎蔫病毒BBWVFirus2000)郭景荣和陈永萱1990张(,,大豆花叶病毒SMVPo/yWms淋淋等2016,)Lietal2015GAVBYDVGAVL(,)大麦黄矮病毒株系uteovirus大麦黄花叶病毒BaYMV办moving(赵小立等,1997)张普和于善谦,1990大麦条纹花叶病毒BSMVHofdeivirus()(林壁润等1989番木瓜环斑病毒PRSV,).2008T(吴建祥,)番茄斑萎病毒SWVTospovirus于翠等2002oMVT(,)番苗花叶病毒Tobamovirus陈京等1994洁等(,;曹,番茄环斑病毒T:oRSVNepovirus2007;李桂芬等,2009)丽2011番茄黄化曲叶病毒TYLCVB(尚海,)egontovirus(Jianeta1.2003甘蔗花叶病毒SCMVg,)26 浙江大学硕士学位论文刘震,2016柑橘黄化脉明病毒CYVCVMandars()iviru柑橘衰退病毒CTWClosterovirus(郑光宇和赵荣乐,2005;王彩霞等,2006;Liuetal.,2016)20宋西娇14柑橘碎叶病毒CTLVCall(,)piovirus(于善谦等1985谷登峰黄瓜花叶病毒CMV,;等1987文启等1989,;蔡,).2009Shane李桂芬等t,黄瓜绿斑驳花叶病毒CGMMV7^a/nowmy(;gal2011.,)(孟春梅等,2007>建兰花叶病毒CymMVPoterv/nw马洁等2012李痘病毒PPVPo(,)tyvirus宋革2016(,马铃薯S病毒PVSCarlav)irus?小文等198,8;郭柰华(肖马铃薯X病毒PVXPotexvirus等1990祥2008,;吴建,)姚康生等1985郭军等o(,;,马铃薯Y病毒WYPtyvirus19902016;宋革等,)郭素华等,1991)马铃薯卷叶病毒PLRVL(uteovirus宋激敏等,1991SBMVSo6e()南方菜豆花叶病毒/?owV?s刘欢等,2013南方水稻黑条矮缩病毒SRBDV()S桂芬等2011(李,)南亦菜花叶病毒AiMVNepovirus1W6天晓雁(杨峰等,,,苹果签沟病毒ASPVCapillovirus2013)水稻矮缩病毒(吉栩等,2009;Wuetal”RDV2014)静云2012SVO(董,)水稻齿叶矮缩病毒RRryzavirusWuetal2013<-)水稻黑条矮缩病毒RBSDVFiivirusj刘海建2005R(,)水稻条纹病毒SV甜菜坏死黄脉病毒BNYVV(刘志昕等,1990)杨峰等丨992叶荣等uMVPv(,,,宪菁花叶病毒To/y/ms19962004;施曼玲等,)(梁新苗等,2013)西瓜花叶病毒mAVPotyvirus孙茂林等1992宋西娇香蕉束顶病毒BBTV5a細(,;等2016,)天建祥等,2005香石竹斑驭病毒CarMV()李挪,2015()小麦黄花叶病毒WmVBymovtrua27 第一章文献综述1985吕琦等(张成良等,,TMV7bftamov;烟草花叶病毒/ms2013)桂芬等2014(李,)玉米概绿斑驳病毒MCMVMachlomovirus(张永平等1986正金和RMV7b6amov,;涂长叶车前花叶病毒ims于善谦,1989)Yeetal.2000刘欢等(,;,中国小麦花叶病毒CWMNFurovirus2015)对于危害水稻生产的病毒,目前已经制备了针对南方水稻黑条矮缩病毒’rzeeJhw/Wms,SRBSDV)、水稻矮缩病毒’_vzsRDV稻齿叶矮缩病i?/cera<ifv/m,)、水(gge5to?ms,RRSV)、水稻黑条矮缩病毒6/adsfreaA:edJwa//Wrws,RBSDV)和水稻条纹病毒Wnw,RSV)等病毒的单克隆抗体。2013年,倪跃群等以粗提纯的RBSDV病毒粒子作为免疫原,获得了3株能分泌抗RBSDV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,并以此建--立了用于快速检测RBSDV的ACPELISA和dotELISA的血清学方法Wuetal.(,-w20132013。,ACPELISA的灵敏度最高可达1:81920/v/mL,;倪跃群,)其中(,g)-wdotELISA的灵敏度最高可迖1:320(/v/mL倍稀释。刘欢等以人工合成的,g)一SRBSDV衣壳蛋白多肽作为免疫原,获得了株能分泌抗SRBSDV和RBSDV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,该细胞株分泌的单抗腹水的间接ELISA效价高达-10'并以此为基础开发了SRBSDV的dotELISA检测试剂盒,检测水稻的灵敏度达到:32〇2〇132〇13。1(刘欢等,;刘欢,)对于危害小麦生产的病毒,目前已经制备了针对大麦黄矮病毒、小麦黄花叶病毒和中国小麦花叶病毒等病毒的单克隆抗体。李娜等将BYDVGAV株系的病毒粒子作为免疫原,利用杂交瘤细胞技术获得了8株能分泌抗BYDVGAV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,这8株细胞株分泌的腹水单抗的间接ELISA效价均达6T--到H以上GAV株系的ACPELISAdotELISA,并以此为基础建立了BYDV和检测方法,检测小麦病叶的灵敏度分别达到了1:81920和1:5120倍稀释(w/v,g/mL)(Lietal.,2015;李娜,2015)。刘欢等用提纯的CWMV病毒粒子免疫小鼠,经过细胞融合与筛选后获得4株能分泌抗CWMV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,其分泌的抗体均可以特异性识别CWMV,以这4个细胞株为核心建立的28 浙江大学硕士学位论文ACP-EL-ISA和dotELISA检测方法的最高灵敏度分别迗到了1:81920和1:2560倍稀释(w/v/mL2013。,g刘欢,)()ze对于危害玉米生产的病毒,目前已经制备了针对玉米褪绿斑驳病毒(Mj/c/j/ororicWnw,MCMV)和甘庶花吟病毒wosa/cWms,SCMV)等病毒的单克隆抗体。Jiang等以侵染玉米的SCMV浙江分离物作为抗原获得了3株能分泌抗SCMV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,其分泌的抗体均可特异性识别一SCMV田间检测结果与--ICRTPCR相anetal.2003。,且其致(Jig,)对于危害马铃薯生产的病毒,目前已经制备了针对马铃薯S病毒(PwateS,PVS)、马铃薯X病毒(Po加〇v/nwi:,PVX)、马铃薯Y病毒(PotatoWnwyPVY和马铃薯卷叶病毒(Po如o/earo//v/n?,PLRV等病毒的单克隆抗体。多,)/)PVX的单19881990个课题组分别制备了针对克隆抗体(肖小文等;郭素华等,;,_6200820吴建样,)。吴建祥制备的株单克隆抗体腹水间接效价均在以1以上,而-ELISA检测方法在病毒浓度为2n以此为基础建立的ACPg/mL时仍可检测到病毒(吴建祥2008。而针对PVY的单克隆抗体也分别被多个实验室制备,并建,)立了血清学检测技术(姚康生等,丨985;郭军等,1990;宋革等,2016)。对于危害主要经济作物生产的病毒,目前已经制备了针对烟草花叶病毒和西瓜花叶病毒v/nw,WMV)等病毒的单克隆抗体。西瓜花叶病毒是严重危害瓜类作物的马铃薯Y病毒属病毒(Aisanetal.,2012),有两个课题5组各自制备了针对WMV的单克隆抗体。梁新苗等筛选出分泌肢水效价为HT的杂交瘤细胞株以此单克隆抗体制备了TAS-EUSA检测试剤盒梁新苗等,,丼(2013);陈浙等筛选出了7株能分泌WMV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,其单克6隆抗体腹水的间接ELISA效价均迖到1(T以上,并以此单克隆抗体建立了检测-AS-----WMV的ACPELISA、DELISA、dotELISA、TissueblotELISA和ICRTPCR.方法1:163840、1:327680、1:5120和1:1310720w/v,其灵敏度最高分别迗到了(,/mL陈浙等2016。g)(,)对于危害果树的病毒7m?e//〇w,目前已经制备了针对柑橘黄化脉明病毒(C_y’■■vd?c/ea/7《v/n?C7/mfr/zaWhasCTVCYVCV、相yWe、相g,橘衰退病毒(,橘碎))_^lz>M5er/eav/rl?CTLV、?/e你/?roowHv/n<y叶病毒(C加//.,)苹果垄沟病毒(々pgg,29 第一章文献综述ASPV)和香蒸束顶病毒(5anaraa6mhc/^topv/n?,BBTV)等病毒的单克隆抗体,并在生产中进行应用。3.3.2病毒株系鉴定及分离物分型一病毒株系和分型很难通过病毒粒子形状等特性进步划分。而单抗能特异性识别单个抗原决定簇,因此可以将其用于病毒的株系鉴定及分离物分型。Hsu等利用抗血清将BYDV分成了MAV、PAV、RPV、RMV和SGV5个株系(Hsuetal.1984周广和等同样利用抗血清将BYDV分成了4个株系,其中GPV株系,);是中国特有的株系(周广和等1987。BriandTMV两个兰,)等利用单克隆抗体将花株系从普通株系中区分出来(Briandetal.,1983)。Candresseetal等分别利用能’特异性识别李坏死环斑病毒CPn<nt<snecroticnwgspofviras,PNRSV)和苹果花_AMVWV株系区病毒⑷77/ewo灿cvz>w的单克隆抗体将21个PNRSV和A/,p)p分成5个APMV血清型和3个PNRSV血清型(Candresseetal.,1998)。姚康生等制备了PVY株系特异性的单克隆抗体,将其分为3个株系,即C株系、N株系和0株系(姚康生等1985。CMV株系众多,有着不同的寄主反应和差异较大,)1994Pasinietal.1998的核酸序列(李华平等;vt,,徐平东等根据制备出的单克,q)隆抗体将CMV分成了性质不同的两个亚组(徐平东等,1997)。3.3.3病毒蛋白抗原表位分析Ei表位(ptope)又称抗原决定簇,是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团一。单克隆抗体仅可以特异性识别个抗原决定簇,因此可将其应用到病毒蛋白的抗原表位分析。刘栩平等根据制备出的16株TuMV单克隆抗体鉴定出6个抗原决定簇(刘栩平等,1990)。张成良等利用制备的10个TMV单克隆抗体从1481986株TMV分离物中鉴定到种抗原决定簇(张成良等,\单克隆抗体还可以用来确定病毒蛋白抗原表位的定位。Commandeur等综合利用多抗、单抗定位了3个对SDS稳定的抗原表位(CommandeuretaL,1992)。Moudallal等利用针对完整病毒的单抗将部分不连续的抗原决定簇定位在病毒颗粒表面(Moudallaletal.,1982。)30 浙江大学硕士学位论文3.3.4其他应用单克隆抗体可以作为探针分析病毒基因产物的亚细胞定位及其功能和致病机制--HC-Pro。RoudeTavert等利用莴苣花叶病毒HCPro的单克隆抗体研究发现,de-T可能参与病毒的短或长距离运动(Routavertetal.jCK^Bamunusinhe等将ogwosafcv/rt?BMV多种细胞标记蛋白和雀麦草花叶病毒,)的单抗应用到免疫荧光共聚焦技术中,成功确定了BMVCP在本氏烟中的亚细胞定位(Bamunusinghe,Detal.,2011)。姜慕将制备的针对中国番痴黄化曲叶病毒'’?me//ow/eacm"/visTYLCCNVccoc?r/>,)和烟草曲垄病毒(7b6ay/_doo;vi>i^,TbCSV)pCl蛋白的单克隆抗体应用到免疫胶体金标记技术中,确定PC1蛋白定位于烟草细胞的细胞核和叶绿体上(姜碁,2007)。Li等将RSV的单ar-W克隆抗体应用到Festemblot和斑点免疫结合试验中,并结合质谱分析等技术iaWae,从其传播介体灰飞風Zao</e//;csff//M1s中筛选出5个具有体外结合RSV(jp)病毒粒子能力的毘虫蛋白因子(LiSetal.2011。,,)4研究目的和意义二十世纪六十年代以来,世界粮食产量不断增高,但2015年全球饥饿人口7931/3口以数仍有.亿。而小麦作为人类最重要的食物来源,全球有超过的人小麦为主粮,因此小麦的安全生产是维护粮食安全、降低饥饿人口的重要保陣。一病毒病是小麦上的类严重影响小麦产量的重要病害,目前已报道能侵染小麦的植物病毒种类高达五十多种。由WDV引起的小麦矮缩病造成小麦植株严重矮缩、黄化,80%以上。、抽穂减少或不抽穗使小麦产量大幅度降低,最高可减产BYDVs引起的小麦黄矮病造成小麦植株矮化、叶片黄化,严重时可使小麦减产70%,且该病在我国的西北、华北、东北、华中、西南和华东等小麦产区均有发生,且已多次大规模爆发流行。因此,建立上述两种小麦病毒病害的有效防控体系是我国小麦丰产、稳产的保障,而病毒病原的检测技术是建立防控体系的关键。以单克隆抗体为核心建立的血清学检测技术具有操作简单、特异性好、灵敏度高且适于大规模样品检测等优点,因此被广泛应用于植物病毒的诊断和检测中,31 第一章文献综述成为目前植物病毒最主要的检测技术。但迄今为止,国内外未见以WDV和BYDVPAV株系单克隆抗体为核心建立的血清学检测技术的报道和应用。为此,本论文旨在制备WDV和BYDVPAV株系的单克隆抗体,并以单克隆抗体为核心分别、灵敏的血清学检测技术建立了高度特异,从而为这两种病毒病的诊断与检测、预测预警和科学防控体系的建立提供技术支持和物质保障,进而为我国小麦生产保驾护航。32 浙江大学硕士学位论文第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用小麦矮缩病毒(WDV)侵染引起的小麦矮缩病是目前世界上危害小麦生产的一主要病毒病害之。该病毒于1961年在捷克斯洛伐克首次发现(Vacke1961,,)随后在芬兰、法国、德国等欧洲大部分国家和亚洲、非洲等多个国家造成了严重的经济损失200750%-80%。年小麦矮缩病在我国陕西韩城严重发生,小麦产量减少王江飞等2008。目、山西、甘、3个主(,)前,该病在河北、云南肃河南等我国1要小麦生产省份都有发生---。由于小麦矮缩病的发生涉及寄主病毒介体环境等多种复杂因素并缺乏抗性品种导致防控困难,每年均造成严重的经济损失。而建立有效的WDV快速检测和预测预警体系是该病毒病防控的关键。为此,本研究通CP-S过杂交瘤技术制备了抗WDV的单克隆抗体,并以单抗为核心建立了AELIAdo-和tELISA的检测方法,并有效应用于田间检测,为我国小麦矮缩病的检测、诊断。、预测预警及科学防控提供物质支撑和技术支持1材料与方法1.1病毒材料、菌株和质粒感染WDV的小麦病叶采自陕西韩城和青海西宁市-PCR方法和核酸,泾RT°-80C冰箱中测序鉴定后保存于。感染大麦黄矮病毒GPV株系、大麦黄矮病毒GAV株系、大麦黄矮病毒PAV株系、中国小麦花叶病毒、大麦黄花叶病毒的病叶均由中国农科院王锡锋和刘艳老师提供,感染小麦黄花叶病毒的病叶采自山东济宁,并由本实验室鉴定,健康小麦组织由本实验室鉴定保存。MD-大肠杆菌DH5a、BL213菌株由本实验室保存,克隆载体18T载(DE)pakaET-32+N体购自Tra公司,原核表达载体pa()为ovagen公司产品。1.2培养基、抗体及实验材料RPM-I1640培养基、HT、HAT、抗体类型及亚类鉴定试剂盒、碱性磷酸酶alkalinehoshatase,AP标记的羊抗鼠IG二抗、辣根过氣化物酶horseradish(pp)g(eroxidaseHRP记的羊抗鼠IG二抗和IPTG均购〒Sima公司。硝酸纤维素膜p,)标gg33 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用(NC膜)购自AmershamPharmacia公司。NBT/BCIP底物及TMB显色底物为Promega公司产品。BamHI和Hindlll限制性内切酶、TaqDNA聚合酶、T4DNA连接酶和PrimeSTARTM高保真DNA聚合酶均购自Takara公司。lkbDNAMarker、中等分子量标准蛋白Marker购自.FermentasMBI公。氨节青霉素司(Amp)、卡那2+-NTA亲和层析柱购自Q霉素(Km)为上海生工生物工程公司产品。Niiagen公司。PCR凝胶回收试剂盒、质粒提取试剂盒购自AxyGEN公司。其它试剂均为国产分析纯试剂。1.3WDVCP的原核表达1.3.1CTAB法提取感染WDV小麦植物的总DNA°x1)将2CTAB抽提液65C预热;2)称取除去主脉的新鲜叶片,加液氮研磨;3一入)最后次加液氮磨样后,立即加入预热的CTAB抽提液,每克叶片加8mL抽提液--v/vAB,再加入1602巯基乙醇2Me至终浓度为2%pL()()。CT抽提液稍溶化后,用研棒将CTAB抽提液与磨碎的样品混勻,转入50mL离心管中;°一465Ch-)水浴加热l,期间每1020min播动次离心管;5)加入等体积(约8mL)24:1的氯仿/异戊醇抽提液上下混匀,4X:10OOOrmp离心5min;6将上清小心地转入另一0mL离心管中mL)5(约8);°7)加入U10体积(800gL)65C预热的CTAB/NaCl,混匀;8)加入等体积(8mL)氣仿/异戊醇第二次抽提,4X;lOOOOrpm离心5min;9回收水相,将上清小心地转入另^50mL离心管中8mL)(约);01)加入U10体积(80〇nL)3MNaAc混句;,°°--11)加入等体积8mL20C预冷的异丙醇20C放置lh(),之后4丨12000rm,p离心5min1;一12)弃上清,用2mL75%乙醇洗涤沉淀次;34 浙江大学硕士学位论文13)用干净的枪头将块状DNA从50mL离心管转移至1.5mL离心管;14)12000rpm离心2min,轻轻倒出75%乙醇,将1.5mL离心管反扣在干净的吸水纸上将乙醇吸干;°37C10-15in15)烘干m。DNA烘干过程中应注意观察,以DNA较饱满且四周见不到明显的水滴为宜,如DNA呈纸状贴在管壁上,则烘干过分,会造成DNA难以溶解;°-M16加入200500il丨iQH2〇溶解。如DNA难溶,可37C水浴中助溶)叫灭菌的;-X17加入34NAase10/Li,混勻,37:水浴消化30mn;)pLR(g)〇L18取2DNA样品跑琼脂糖凝肢电泳,检测DNA的分子大小。同时取l)pLn°-样品稀释20倍/〇D检测DNA含量及质量。剩余的80C贮,测定OD26〇28〇,存备用。1.3.2WDVCP基因的扩增根据NCBI上已报道的WDV编码外壳蛋白基因序列(登录号:JQ836568)一--设计对特异引物:WDVCPF,,--3BH5GGATCCATGGTGACCAACAAGGACTCCCGA,划线部分为amI酶切(,’----3位点和WDVCPR5AAGCTTTTATTGAATCCCAATGGATTTGA部)(,划线分为Hindlll酶切位点),并由杭州擎科生物技术有限公司合成。0.5mLPCRTOYOBO公司的说明PCRWDV取薄壁管,参照书进行反应扩增CP基因反应体系如下:,MS0425mM3^iLg()dNTP2mM5()^LlOxKODBuffer5^LWDV--RLCPPrimer1.5^--r1WDVCPFPrime.5p.LDNA模板lfiLferLKODlusNeoBuf1ip(双蒸无菌水32iLj35 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用总体积50卟参数设置:°94C预变性2min后开始以下循环:°-98ClOsec^55V30sec30个循环°-68C30sec°°循环结束后68C继续延伸lOmin16C5min结束PCR反应。,然后1.3.3PCR产物的纯化从琼脂糖凝肢中回收目的DNA片段xenDNAGelExtractionKit,根据Ayg说明书进行:,步骤如下一1)在紫外灯下用刀片从凝肢中割取目的DNA片段,记录重量,该重量作为个凝胶体积;°23er-A加入个凝肢体积的BufDE75C加热,直至凝肢块完),混合均匀后于一全融化2-3min混,期间每隔合次;--3.5ferA体积Buffe个BuDErDEB,上下颠倒混句)加入0;4将混合液转至DNA制备管中(置于2mL离心管)中00rm离心lmin),120p,弃滤液;5)将制备管置回2mL离心管,加入500^LBuferWl,12000rpm离心30sec,弃滤液;6)将制备管置回2mL离心管,加入70〇nLBufferW2(已加无水乙醇),一12000rm离心30sec,弃滤液的方法再用700iLBuferW2p;以同样洗漆|次,12000rpm离心lmin;7)将制备管置回2mL离心管,12000rpm离心lmin;8)将制备管置于1.5mL离心管中,在制备膜中央加入30叫Eluent,室温静置lmin。12000rm离心lmin洗脱DNA心液即为DNA溶液。p,得到的离36 浙江大学硕士学位论文1.3.4PCR产物与T载体连接PCR产物与T载体连接之前要先在末端进行加A反应,体系如下: ̄ ̄2+lOxPCRBufer含M3(g)^LdNTP1Ommol/L1L()p°卜72C,反应30minTaP_qlusDNA聚合酶05叫回收模板(PCR纯化产物)25.5吣>MD-与p18Vector连接体系如下:L—外源DNA片段7.5gMD-18T载体0.5pLP°16C过夜,反应、+?卜xl〇连接缓冲液lgLT4DNA连接酶1叫_1.3.5热击法转化和重组子筛选°一-1取管80C保存的感受态细胞置冰上融化;)2)加入l〇nL连接产物,混句后冰上放置30min;°342C452-5msecin;)热击后立即置冰浴°4加入800LLB,37C振荡培养lh)p培养基;58000rm离心lmin,用200)p吐培养液悬浮沉淀后涂布于麦康凯培养基(含°lOOgg/mL氨节青霉素)上,37C倒置培养;---6菌落长出后用牙签挑取单菌落进CPF和WDVCP-R引物进行菌),用WDV°°°落PCR筛斑反应程序为:94C预变性2min94C变性30sec53C退火;,,°°30sec,72C延伸lmin,循环30次;循环结束后72C继续延伸lOmin,然°后16C5min;反应结束后取l〇nL扩增产物进行1%的琼脂糖凝胶电泳检测;7)将检测结果为阳性的菌落接种到含氨苄青霉素的液体培养基中37X:振荡培养至对数生长期;吸取70〇hL菌液加入300pL已灭菌的70%甘油后冰箱保37 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用存备用,另外吸取lmL菌液送测序公司测序如果结果正确,则可提取重,组质粒。1.3.6重组质粒的提取质粒提取方法如下(AxygenPlasmidMiniprepKit):1-4mL在LB培养基中培养过夜的菌液12OOOrm离心lmin取l,弃尽上),p清;2)用250pL已加入RNaseA的BufferSl悬浮细菌沉淀,悬浮应均匀;3加入250aLBuffer4-6)S2,温和但充分地上下颠倒混合次使菌体充分裂解,|直至形成透亮的溶液。此步骤不宜超过5min;4350nL-82OOOm离心)加入BufferS3,温和并充分地上下颠倒混合6次,1r|plOmin;5)吸取上清转移至制备管(置于2mL离心管中),12OOOrpm离心lmin,弃滤液;6)将制备管置回离心管,加500叫BufferW1,12OOOrpm离心lmin,弃滤液;7心管700BufferW212OOOrm离心lmin,弃滤液将制备管置回离,加叫,p;)7〇〇B一用同样的方法再用卟ufferW2洗涤次;8)将制备管置回离心管中,12OOOrpm离心lmin;°一L9)将制备管置于另洁净的1.5m离心管中,在膜中央加60pL65C预热的Eluent或灭菌去离子水,室温静置lmin,12OOOrpm离心lmin,收集洗脱液。-1-.3.7pET32aCP重组载体的构建及转化?ET-32aMD--18TCP5iLp质粒或pjBamHI限制性内切酶0軍°Hindlll限制性内切酶0.5(aL37C酶切1.5h^l〇x酶反应缓冲液3叫去离子水21^L—38 浙江大学硕士学位论文酶切结束后用1%的琼脂糖凝肢电泳检测结果,将酶切的质粒DNA和WDVCP分别割胶回收后用T4DNAligase连接,连接产物并转化DH5ot。转化后的重组质粒经过菌落PCR、酶切及测序鉴定,结果正确的重组表达ET-32a-CP用热击法转化表迗菌株载体p。1.4WDVCP蛋白的表达及纯化1.4.1WDVCP的诱导表达将含重组载体的表达菌接种于含氨苄青霉素抗生素(l〇〇Hg/mL)的LB液体°培养基中,37C培养过夜过夜培养菌液以1:100的比例转接于500mL新鲜,将=-的含氨苄青霉素的LB液体培养基中,37X:继续培养至OD6〇()0.60.8时加入25〇LIPTG37X:4hlxSDSki诱导剂,诱导表达。取mL菌液离心收集菌体,加入2样品缓冲液100jL悬浮并置于沸水中煮5min12OOOrm离心后取上清进行,|pSDS-PAGE电泳分析蛋白的表迖情况,如有蛋白表迗则进行蛋白的纯化。1.4.2重组蛋白的纯化TG8000i1)将300mL经丨P诱导的菌液rpm离心20mn,弃去上清;2细菌沉淀用15mL左右的缓冲液B悬浮后于室温摇床摇动lh,用超声波破)°碎2〇min使菌体充分裂解,4C8000rpm离心20min;2+°3-取上清液加入0.5mLNiNTAAarose42h)g,混匀后于C水平摇床上振摇约;4)将混合液装入小柱,室温下让其缓慢下流,所接液体为B洗液;5待液体流尽后用9mLC33mL一,,起为)缓冲液洗柱次每次所接液体可放C洗液;6用4mL缓冲液D洗柱4次,毎次lmL,分4管收集,分别为Dl、D2、D3、)D4洗液;7最后用4mL缓冲液E洗柱4次,毎次lmL,分4管收集,分别为El、E2、)E3E4、洗液;8-将B、ClD2D3D4、ElE2E3E4SDSPAGE)、D、、、、、、洗液进行电泳及39 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用Westernblot检查蛋白纯化情况。1.4.3蛋白的透析及复性由于纯化的蛋白液中含有高浓度的尿素,需要透析逐步除去尿素并使蛋白复性。透析时将大烧杯中放满透析液,透析袋中放入纯化的蛋白溶液,两头夹紧放在500mL透析液中,4X:冰箱中透析。透析液依次为含6M尿素的PBS、5M尿素的PBS、4M尿素的PBS、3M尿素的PBS、2M尿素的PBS、1M尿素的PBS、一0-X:.5M尿素的PBS、PBS5小,80,时换次透析液透析复性后可放冰箱保存备用。-1.4.4SDSPAGEWesternblot和(lSDS-PAGE胶的制备)a)分离敗的制备分离胶的浓度应该根据目的蛋白质的分子量大小选择,不同浓度的凝胶制备2一.1。该配方可配制块1.5mm厚〇Cmx7cin的所需的试剂配制方法可参考表、l凝胶。按照表中比例先配置分离胶混合液,混合均匀后缓慢地注入两层坡璃板之间,再用去离子水轻轻注满分离胶上的空隙,使液面压平并阻止氧气进入凝胶溶30-60min此时水相和凝胶的交界处有,使分离胶聚合完全液中。室温下静置,一明显的亮线。然后将上层水相倒掉并用吸水纸吸干,准备制备浓缩肢。表2.1不同浓度变性聚丙烯酰胺凝胶的配方Tale2lb.1Comonentsofdififerentconcentrationsofdenaturinolacramideelspgpyyg不同浓度所需的储备液体积成分85%10%12%1%175%..55.H2O3.5mL3.1mL2.5mL1.8mL1.2mL30%Ac和B.ris20mL2.4mL3.0mL3.7mL4.3mLx分离胶4缓冲液1.9mL1.9mL1.9mL1.9mL1.9mL10%112iL112L112iLU2xL112iL过硫酸铵|^^ijTEMED5laL5L5xL5iL5xL|^\j| ̄40 浙江大学硕士学位论文b浓缩胶的制备)将上层水相倒掉并用吸水纸吸干剩余水分,然后将2mL水、0.6mL30%丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺单体储备液888iL浓缩肢缓冲液、4810%过硫酸铵、、j叫TEMED8gL混合均勻,注入在分离胶上层直至加满,然后立刻插入梳子,并注意不得在齿尖留有气泡,(如果有气泡可上下轻轻拉动梳子除去小气泡)静置30min以上以保证完全聚合。(2)样品的制备反电泳品变性20x在上样前应将先将蛋白质样:取叫蛋白样品并加入等量2上样缓l〇i3min冲液后混合均匀,然后置于沸水中加热煮沸mn左右立即置于冰上冷却,后离心,离心后的上清液即可上样电泳。先将梳子从肢中水平拔出,并组装后放入电泳槽,然后在槽中加满电泳缓冲液。根据实验的需要上样、电泳,通常使用一80-恒压的方式进行电泳,电压般为120V,待溴酚蓝指示带移至凝胶末端处即-可结束电泳1.52h。,约需3凝胶的考马斯亮蓝染色和脱色处理()电泳结束后取出夹心槽,将凝胶小心取出,浸泡在考马斯亮蓝染色液中,水平摇床上摇动过夜。染色完毕后,用少量水淋洗凝胶后放入脱色液中进行脱色,-2-3次,约1.52h。脱色过程中换脱色液,脱色至蓝色背景消失为止需(4>潘法转膜电泳结束后取下凝胶,切除浓缩胶,用蒸馏水稍作淋洗后置于转膜缓冲液中。取与PAGE胶相同大小的NC膜和2张Whatman滤纸,置于转膜缓冲液中浸湿,C2.1然后将凝胶,间隙之间不能留、N膜、滤纸及海绵依次叠放在支架上(图)有气泡。插入转移槽中,凝胶接卜)极,NC膜接(+)极,100V转移65min。41 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用滤纸海绵…?'-111l11fp凝収硝酸賺膜flP2.图1蛋白质从凝胶转移至硝酸纤维素滤膜示意图Fi2.1Diaramshowinroeinansferfromlgggttretoanitrocellulosemembranepg(5)Westernblot分析单抗的特性1)取出电转移后的NC膜用PBST缓冲液5m洗in,以除去膜上的转移缓冲液和碎胶;°。2含5%脱脂奶粉的PBST封闭液)将膜浸于中于4C过夜或者37(:lh,以封闭膜上非特异性蛋白结合位点;入含WDVC。3P单克隆抗体稀释液)将膜放中(1:5000倍稀释,37(:111)孵育;4弃去反应液后用PBST在水平摇床上轻轻摇晃清洗3次),每次约5min;5)将膜转移至含AP标记的羊抗鼠IgG二抗(1:8000倍稀释)的5%脱脂奶粉稀释液中°37Ch,孵育l;6弃去反应液后用PBST55i)在水平摇床上轻轻摇晃清洗次,每次约mn,最后一S短暂淋次用PB洗,以去除膜表面的吐温;7)取lOmLAP显色缓冲液,加入66pLNBT和33^LBCIP底物后配成显色液;8吸干后浸入显色液中,室温下避光反应15min左右)将膜;9显色反应完全后将膜放入水中漂洗以终止反应),并拍照记录结杲。1.5单克隆抗体的制备1.5.1纯化蛋白免疫小鼠将纯化得到的蛋白透析后作为免疫原,免疫6周龄左右的BALB/c小鼠。初次免疫时,用含适量青霉素和链霉素的生理盐水将lOO^L蛋白加以稀释,用等42 浙江大学硕士学位论文体积的弗氏完全佐剂进行乳化,形成油包水状态的乳剂,对小鼠进行皮下及腹腔注射免疫。2l1d后进行二免,100iL的重组蛋白用生理盐水稀释后,与等量的弗|氏不完全佐剂乳化成油包水乳剂后进行皮下和腹腔注射免疫。之后每隔21d用不一加佐剂的抗原注射腹腔加强免疫一次。在融合的3d前进行次抗原剂量加倍的2.2201末免(图倪跃群13娜205。,;李,))(初免二免三免四免加强融合IiI!「了21d21d21d21d3di^FCAFIA图2.2BALB/C小鼠免疫程序Fi2.2TheimmunerocedureofBALB/cmicegp1.5.2细胞融合及培养参考刘秀梵和Wu等的方法进行细胞融合、培养、筛选(刘秀梵,1994;Wuet一a-l.2011。即最后次免疫后3天取出小鼠脾脏RPMI1640培3次并,用养基洗涤,)6PM-1-x将其捣碎I640稀丨2l〇个脾细胞。,离心除去脂肪和碎片,用R释至每mL含同时收集培养的小鼠骨髄瘤细胞SP2/0),离心后将脾细胞与鼠骨髄瘤细胞按(5-10:1的比例混合于锥型塑料离心管中30mL1500rm,加入无血清基础培养液,p°°51离心111丨11后弃上清,加入37(:预热的50%^〇于37(:水浴中融合2111丨11,然后加入无血清培养液终止反应,1500rpm离心5min,弃上清。用适量HAT培养基悬浮沉°淀,将细胞悬浮液分装入96孔细胞培养板中,然后在5%C02、37C细胞培养箱一—中培养1014天,中间用HAT培养基进行次换液,当细胞生长至占孔底四分之一以上时S,用间接ELIA方法检测细胞上清是否含有特异性抗体李娜2015。(,)1.5.3杂交瘤细胞的单克隆化及扩增一经过阳性检测后需要再用dot-ELISA方法检测次特异性,将筛选到的较好的细胞用HT培养基吹打混勻后吸出部分细胞进行梯度稀释,在显微镜下选出约43 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用100个细胞并加入适量HT培养基混匀96,然后分装于孔细胞板中培养培养,12d左右后挑选单克隆细胞孔的上清进行抗体检测和抗体特异性、灵敏度分析。2-3次细胞克隆将特异性好、灵敏度高的杂交瘤细胞再经过,便可得到分泌特异性单克隆抗体的杂交瘤细胞。1.5.4杂交痏细胞的冻存和复苏(1)杂交痛细胞的冻存将筛选到的特异性好、能稳定分泌抗体的杂交瘤细胞转移至24孔细胞培养板中培养,等细胞长满至整个孔的时候用冻存液悬浮后移至冻存管二甲,并滴加-SO至终浓度为8-基亚砜(DM)10%,立刻放入细胞程序性冻存盒中于8(TC冰箱放置24h,后置于液氮罐中永久保存(刘欢,2013)。(2)杂交痛细胞的复苏。细胞复苏时直接从液氮罐内取出冻存管一,立即投入37<:水浴锅中解冻,经溶解立即取出冻存管1500rm离心5min后去除上清T,p液,用H完全培养基悬浮细胞后,转移至新的细胞培养板,置于5%C02的37X:培养箱内培养,定时换液。1.5.5腹水抗体的制备及纯化(1)廋水抗体的制备8周龄BALB/c健康的雌性小鼠每只小鼠腹腔内注射〇3mL取.,降植烷。7-10d后收集对数生长期的杂交瘤细胞2OOOrm离心lmin后用生理盐水,p悬浮,6使细胞浓度约为每mLlO个,每只小鼠的腹腔内注射〇.2mL杂交瘤细胞悬液。7-注射10d后观察小鼠,当小鼠腹部明显膨大,用采血针头刺入小鼠腹部收集,肢水。8OOOrpm离心3min,上清液即为腹水单抗(悅跃群,2013)。(2)腹水抗体的纯化一方法:饱和硫酸铵盐析法44 浙江大学硕士学位论文1)取适量腹水室温融化后12000rpm离心3min,上清加入等体积的生理盐水混24:匀后,边搅拌边缓慢滴加倍腹水体积的饱和硫酸铵溶液,混匀均匀后X放置3h,待其充分沉淀后12000rpm离心15min;2)弃去上清,用生理盐水悬浮沉淀,然后移入处理好的透析袋中,加入0.01M°PBS缓冲液一PB,4C下缓慢搅拌透析,每隔2h换次S缓冲液;3)将取ljiL透析好的抗体用NanoDrop紫外分光仪测定其IgG的含量,分装于离心-80X管后于:超低温冰箱待用。方法二:HiTrapProteinAHP柱子1注射器吸取lOmLbindinbuffer20mMsodiumhoshate7.0)用g(pp,pH)清洗HiTrapProteinAHP柱子;2)将所需纯化的抗体注射进柱子后缓慢滴出;3)用lOmLbindingbufer清洗柱子,以除去未被结合的杂蛋白;4-与抗体等体积的elutionbufer0.1MGlcineHClH2.7)吸取,用(y,p)以洗脱被柱-.至7子结合的IgG,并将收集的液体用lMTrisHClH90调.5,即为纯(p)pH化后的抗体,取1叫用NanoDrop紫外分光仪测定其IgG含量,后分装于小管中并于-801冰箱冻存待用;°5)用20%乙醇清洗柱子后,保存于4C冰箱。1.5.6肢水抗体效价的测定用感病植物组织粗提液:30w/v/mL,1(,g)倍稀释后包被酶标板将单抗腹水作一SA为抗进行倍比稀释后加入到包被好的ELI板孔中,然后用AP标记的羊抗鼠IG为二抗进行间接EUSA方法,测定抗体的效价。g1.5.7单克隆抗体类型及亚类鉴定利用DAS-ELISA免疫球蛋白标准亚类鉴定试剂盒Sima公司定单抗的(g)鉴抗体类型及亚类,具体步骤为:〇1C包1)用包被液将羊抗鼠抗体进行1:5000稀释,每孔10吣,4被过夜;2PBST3加入含3%脱脂奶粉的PBS弃去包被液,用洗涤酶标板次后,每孔)45 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用°封闭液250叫,于37C封闭0.5h;°3将封闭液弃去后,加入lOOiL杂交瘤细胞株上清液,37C孵育lh);j4)弃去酶标板中的细胞上清液并用PBST洗涤3次,然后分别加入100队1:5000倍稀释的HRP标记的羊抗鼠IgA、IgM、IgG3、IgGl、IgG2a、IgG2b、K、入°检测抗体37C孵lh,;5)弃去抗体后用PBST洗涤5次,加入TMB底物显色,记录显色结果。1.6血清学方法的建立及特性分析1-ELISA方法的建立.6.1ACP及其特异性和灵敏度分析⑴ACP-ELISA方法的步藿1CP蛋白0.05M)包被:将纯化的WDV或植物组织粗提液用包被缓冲液(碳酸°盐缓冲液,PH9.6)适当稀释后加入到ELISA板孔中(100叫/孔),置4C过夜后用PBST洗涤3次,每次3min;2)封闭:加入含3%脱脂奶粉的PBS封闭液(250叫/孔),371封闭0.5h;一WDV单3)加抗:弃去封闭液后将酶标板拍干,加入用封闭液适当稀释的抗°腹水或杂交瘤细胞培养上清液(IOO^iL/孔),37C孵育lh;4二一入用封闭液稀加抗:弃抗液后用PBST洗涤3次,每次3min),拍干后加A°释的P标记的羊抗鼠IgG二抗稀释液(10〇hL/孔),37C孵育lh;5)显色:弃二抗液后,用PBST洗涤4次,每次3min,拍干后加入显色底物液(100^17孔),置室温下待其充分显色;-6-检测:显色3050min后,用2M氢氧化钠终止反应oRad),将酶标板置于Bi680酶标仪上测OD40值,以P/N>3.1作为阳性判断标准。52检测植物榉品中WDV的ACP-ELISA方法的建立()通过方阵实验来确定WDV单抗和酶标二抗的最适工作浓度,即WDV单抗二从1:200倍至1:25600倍倍比稀释,AP标记的羊抗鼠IgG抗从:1000倍1至2000V的植1201:51倍倍比稀释,用感染WD物粗提液:倍稀释后作为检测抗原,46 浙江大学硕士学位论文ACP-EL健康小麦组织粗提液作为阴性对照,确定ISA的最适抗体工作浓度,建立检测小麦样品中WDV的ACP-ELISA方法。3析ACP-ELISA方法和WDV单()分抗的特异性用感染WYMV、BYDVPAV株系BYDVGAV、BYDVGPV、、株系株系BaYMV和CWMV的小麦植物组织粗提液作为检测抗原,以感染WDV的小麦植物组织粗提液为阳性对照,以健康小麦粗提液作为阴性对照,所有样品粗提液005M120//SA均用包被液(.碳酸盐缓冲液)按:倍稀释(wvmL后包被ELI板,g),DVCP-EL分析W单抗及建立的AISA方法的特异性。4-EL<)分析ACPISA方法和WDV单抗的灵敏度将感染WDV的小麦病叶和健康小麦组织用液氮充分研磨,匀浆离心后分别wS用包被液从1:160倍至1:655360倍/v/mL进行倍比稀释,依次包被ELIA(,g)-板,用建立的ACPELISA方法分析单抗的灵敏度。1-.6.2dotELISA方法的建立及其特异性和灵敏度分析ldo-tELISA方法的步骤:(>/01点样:将植物样品用液氮充分研磨后,按l:20wv,/mL的比例加入0.1M).(g)m离心3m.PBSH7.45000rin后得到的上清即为病毒粗提液。取25(p),ppL上清液点到NC膜上,在室温下干燥lOmin;°2NC5%PBST37C封闭30m-inlh)封闭:将膜浸入到含有脱脂奶粉的封闭液中,;一3?WDV单)加抗.将克隆抗体1:5000倍稀释到含5%脱脂奶粉的PBST中,N°放入C膜,37C孵育lh;一4)加二抗:弃去抗反应液,NC膜用PBST于摇床上洗涤3次,每次5min,二°37(:1然后置于1:8000倍稀释的处标记的羊抗鼠每0抗中1,孵育1;5显色:弃去二抗反应液,用PBST洗涤4次,毎次5min,最后用PBS洗涤1)-2010mL次以去除膜表面的吐温。用吸水纸将膜吸干,在的底物缓冲液中加入66hLNBT和33nLBCIP的显色底物(Promega),混句后将膜浸入其中显色,肉眼观察显色结果,直至阳性对照显紫色,而阴性对照为无色或绿色时在自来水中漂洗膜终止反应,拍照并记录结果。47 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用2检测椬物样品中WDV的dot-ELISA方法的建立()根据方阵实验确定WDV单抗和酶标二抗的最适工作浓度,根据最适浓度建do-立以WDV单抗为核心的检测植物中WDV的tELISA方法。3分析dot-ELISA方法和WDV单抗的特异性()用感染WYMV、CWMV、BYDVGAV株系、BYDVGPV株系、BYDVPAV株系和BaYMV的植物样品粗提液作为检测抗原,以感染WDV的小麦样品和WDVCP重组蛋白为阳性对照,以健康小麦为阴性对照,所有植物样品均用PBSmL缓冲液按1:20比例稀释:200v/,.5品点到,蛋白按1倍稀释(w/,g)取2成样NC膜上dot-ELISA方法分析dot-ELISA方法和WDV单抗的特,然后用建立的异性。4dot-ELISAWDV单()分析方法和抗的灵敏度40/将感染WDV的小麦病毒粗提液从1:20倍至1:102v倍进行倍比稀释(w,/mL组织为阴性对照2.5iLg),以对应稀释度的健康小麦,每个稀释梯度分别取fC膜上-EL点到N分析dotISA方法和制备。,单抗的检测灵敏度1.7血潸学方法的田间应用用以WDV单抗为核心建立的ACP-EL-SISA、dotELIA血清学方法和PCR2一方法检测采自中国陕西省和青海省的18株小麦样品,统计发病率,并抽选些阳性样品进行核酸测序验证。2结果与分析2.1WDVCP的原核表达和纯化采用CTAB法提取感染WDV的小麦病叶组织的总DNA,用设计的引物进782b-行PCR扩增,得到p的CP基因,将割肢回收后的产物插入pMD18T载体-上得到---PMD18TCP重组子。将pMD18TCP中的CP基因经BamHI、HindlllET-32a连接限制性内切酶双酶切后与用相同酶酶切的表迗载体p,构建原核重组ET-32a-CP表达载体p,经过酶切、PCR、测序验证表明重组载体中CP基因ORF48 浙江尺学硕上学位论之ET-32a-L21DI£3,且碱基未发生突变。将重组质粒pCP转化大旸杆菌B),正确(TG-PAGE挑取单菌落于LB培养液中培养,经0.5mMIP诱导表达和SDS电泳发ET-32a-2丨DE3i现,CP的大肠杆菌BL(秀导,与未诱导的对照相比含重组质粒p)50kD—3-后约在a处t各弓显蛋白务带(图2.3A),与預期的重m融;蛋曰乂V一-致32a空IPTG诱导后在19kDa处条明显的硫氧辽蛋,而含pET载体的菌液有2xHsesternot白标签条带图.3A)。利用抗6i标签单吏隆抗体进行Wbl分析鉴定,(9k><i结果表明表迗的该重组蛋白和1Da空载体蛋白都能与抗6Hs标签单克隆杭2JBDV的外BL21DE3体发生特异性反应,()(图)表明W壳蛋白已在大肠杆菌Nr-NTA亲和层析柱纯化可得到高纯度的重沮CP蛋白(图2.3、中融合表达,用24.。)4321MM1234KDa,IMb100;70Iwft55Ml?40丨_35tkf2s霸:B-4AeIS?2-图.3重组采白的SDSPAGEAandWesternbtB)v()lo析(‘''M?-■,中VV子舉tI.U.5mMi秀导含有pl:T32a找2^卜隹4白;彳M勺人柯忏儿'''.ft导含--2[,未KI32i卜aMt体的太旸杆保1L21Dl:33,(丨IH(i译fl:T32从p(>:kp载体大肠杆菌BL21(Dfi3):4,吨化的重组蛋白,F-i2.3SDSPAGHAanWesternblotBanalsesoftrecombinanring)d(hetote()yp'LaM-.roinmolarwehmakLan1EclBL2113in32aneptelecuitrer.e..oiDharborETg()gp---inducedwith05mMIPT.Lane2nducedE.colBL21ErrnP..GNonii(D3)haboiET32aC,gpLane--.E.coliBL2I01:3harboiET32aPidih().5M1PTGLPii3()rngpCnucedwtm.ane4.urfedrccomhinantrotcin.p .第二f:小麦矮缩娲屯中克降抗体的制备及其应mKDaM123456n:::2-图.4纯化的WDV重沮CP蛋白的SDSPAGE分析M-D4,中等分子董标准蛋白;Lanes16DDDElE2,l,2,3,,,洗脱液。'F-i2.4SDSPAGEanalsgisoiurificdrecombinantCProeinofypptWDVL-aneMll.roteinmoecuarweihtmarker.Lancs16.DlD2.D3Dpg.,4,ElandE2elutedsolutions.resective.ply2.2细胞的融合、筛选和克隆'将纯化、复性后得到的WDVCP重组蛋白作为免疫原免疫6同龄左右的BALB/c小鼠,四次免疫后取出小鼠的脾细胞与鼠骨髓瘤细胞(SP2/0)进行融合,经HAT培养基筛选培养10d,25块96孔细胞板的融合率为95%。当杂交瘤细咆1/4S生长至覆盖孔底时,用间接EUA方法检测细胞上清中的抗体。检测结果发现,共有248f孔呈阳性反应,阳性率为10.3%。经过特异性和灵敏度检测,并进行3次细胞有限稀释法克隱,最终获得4株(18G10、9G4、23F422A10和)能够稳定分泌抗WDV单克隆抗体的杂交瘤细胞株。2.3腹水抗体制备、效价测定及抗体亚类鉴定选取8周龄的BALB/c小鼠腹腔内注射降植烷0-.3mL7IOd,后向小鼠的腹腔内注射WDV杂交瘤细胞7-l()d,约后小鼠腹部明显膨大,用采血针采集腹水,4株杂交瘤细胞分别获-1丨5mL单抗腹水。将腹水纯化后测其得0lgG含量为5-.8710.l4m/mL2。.2g(表)杭体类型及亚类鉴定结果表明,4个单抗的类型均为_fl7-IG重链、k轻链表2.2。间接ELISA方4g10l(T!()法测得株单抗腹水效价均在之间(表2.2。)50 :浙n:戈:丨7位论义表2.2小麦矮缩病毒单t;隆抗体的特性Tabc2.2ProertiesofMAsaainstWDVipbgG含量单抗类型及亚类效价丨gMAbsIsotypesAscitestiterIgGyield(mg/mL)'718G10IGkg107.43i"69G4IG1058g,k.7"'23F4IGk1010.14gi722A10IgGik108.582.4Westernblot分析WDV单抗的特异性、利用Westernblot的方法分析WDV单杭的特异性,结果表明,4彳单兖隆一抗体均能与感染WDV的小麦病叶粗提液杂到条约3()kDa的特异性条带,与WDV外壳蛋白大小相同、;同时4彳抗体也都能与纯化的约50kDa的重组WDVCP蛋白专生特异性免疫反应,而与徤康的小麦组织没有任阿夂应(图2.5),说明4个单杭均可以特异性地识别WDV的外壳蛋白。KDaM1231231231237055mmmm4035—^^251518G109G422A1023F4图2.5Westernblot分忻WDV单抗的特异蚀M,中等分子量标准蛋白;1,丨建康小麦组织;2,愨染WDV的小麦组识;3,WDVCP吨化蛋白。-Fi2WDVMAbW.5SecifictanalseofantbltgpiyysisesternbuyLaneM.proteinmolecularweightmarker.LaneI.healthyulicalplant(issues,[.unc2.-*WDVinfcctcdwhealaietpnttssus.Lane3.iiriUcdrecombinantClroteinof\\I)\pp.51 .第:申小麦矮缩病办中免降抗沐的制备屣其应用.2-.5ACPELISA方法的建立及其特性分析2WDV的ACP-.5.ELISA1检测植物中方法的建立通过方阵实验确定ACP-EL吳畏明单抗ISA方法杭体的最适工作浓f,结22A10、23F4的最适工作浓度为1:6000倍稀释,单抗18G10和9G4以1:5000倍稀释为宜。AP标记的羊抗鼠IgG二抗均以1:8000倍稀释为最适工作浓度。P-EL根据以上抗体的最适工作浓度建立检测植物中WDV的ACISA方法,并分析该方法和制备的WDV单抗的特异性和灵敏度。2-.5.2ACPELISA方法和WDV单抗的特异性分析-ELWDV单抗的特异性进行分析用建立的ACPISA方法4对,结果表明,个WDV单兗隆杭体都对感染WDV的小麦植物组织有很强的特异性免疫反应,PBYDVGAV而对感染WYMV、BYDVAV株系、株系、BYDVGPV株系、BaYMV和CWMV的小麦植物组织和健康的小麦沮织呈阴性反应,且OD值差异极显著图2-(.6这4令WDV单抗及以其为梭心建立的ACPELISA方法具有很好),说明的特异性。V-DVwt^infectedhea2.5-wHBYDVt^PAVinfectedhea□-wBYDYGAYinfectedheat2InV-□BYDGPVinfectedwheatr?P=□B-wttaYM\infecedhea\|*151IIII>I-wgE3WYMVinfectedheat|o5-r@□CWMVinfecwhttedeaa1□wHealthyheat圓|||0.59G418G1023F422A10MonoclonalAntibodies'2-图.6建立的ACPELISA方法和WDV单抗的特异性F2S--WDVMAbifilhlACPELISAiig.6ecictanasesoftedeveoedandantspyyp52 断江九学硕丨:学位论i253ACP-ELISA方法和WDV单抗的灵敏度分析..、C-ELWDV的单克隆抗体的灵敏度,结果通过建立的APISA方法分析41-23F410PEL1SA方法的灵敏度最高,测表明以单抗、22A为核心建立的AC63w/v/mL以9G4、18G10单丨:丨840倍稀释,而WDV病叶的灵敏度可述到(,g)-w/vS8丨920,ACPEL,丨:(抗为核心建立的IA方法的灵敏度略低但也到达倍稀释-2IS/mL.7ACPELA方法和制备的单抗具有很好的检测灵敏,)图说明建立的g()度。-?-18G10"*-B-23F42.5^-^—904卜°^Leafdilutionconcentration2-图.7建立的ACPELISAt法和WDV单恍的灵敏度分析CK-,徤康的小麦植物组织。'--WDVMAblA(P1:LISAantisli2.7Scnsiixitanalsesofthedeveopeddangtyy'-heaCKhealanissues.lthwttt,yp-2.6dotF丄丨SA方法的建立及其特性分析-EL2WDV的dotISA方法的建立.6.1检测植物中用方阵试验确定WDV单杭和酶标二抗的最适工作浓度,结果表明在检测植物样品时,单杭23F4、22A10、9G4和丨8G10的最适浓度都为1:5000倍稀释,而-1020minAP标记的羊抗鼠丨gG二抗均以1:8000倍稀释为佳,显色后拍照记录结果。53 ?应f第:小麦矮缩病海令纪隆抗体的制备及Kfl工作WDV的do-ELSA根据杭体的最适浓度建立丨测小麦植物沮织中t丨方法,并分析该方法反WDV单杭的特异性和灵敏度。262dot-ELWDVISA..方法和单抗的的特异性分析'建立的dot-EUSA方法的特异丨生分析结果表明彳i,其测感染WDV的小麦病叶及重组WDVCP蛋白时呈紫色的阳性反应,而与感染BYDVGPV株系、BYDVGAV侏系、BYDVPAV株系、WYMV、CWMV和BaYMV的+麦组织以及健康A、-2.8明这4彳单抗和以其为核々建立的dotEL麦沮织呈阴性芡应(图)ISA方法,表具有很好的特异性。123456789??23F4?9#?22A10赢r癱??18G10??_9G4?:為2-图.8建立的dotELlSA方法和WDV单抗的的特异性分析1,2,WDVCP3WYMV的小麦病叶4,碜染WDV的小麦病叶;纯化蛋白;,感染;感染CWMV的小麦病叶;5染BYDVGAV株爷的小麦病叶;6,感染BYDVGPV株系的小,感麦病叶;7,感染BYDVPAV的小麦病叶;8,感染BaYMV的小麦组织;9,徤康小麦沮织;上下两个点为同一祥品的重筻。--FliWDVMAbsig2.8Specificityanalsisofthedc\eoeddolELISAandantyp'--1.WDVinfcctcdwheatleaves.2.urifiedrecombinantCProteinofWDV.3.WYMVinfcctcdppeaWMV--leavs.4incdwheals.5BYDVAVintcdwheatl.6BYDVwhte,Cfcctteave.Gfeceaves,--PV-VPAVG.7inteateave.8BaYMVnfcctcdwheatinfectcdwheatleaves,BYDfecdwhels,ileaveshlhl..9.eatywheateavesUandownolpddtsofthesamemembranereresentedreeatsofthesamesame.ppp54 ‘7:硕浙il:人丨位论i2-.6.3dotEL丨SA方法和WDV单抗的的灵敏度分析DV的1将感染W病叶和徤康小麦组织分别从:20倍开始进行倍比稀释,直'、02-到1:丨024倍 ̄八/11化,稀释度各点样.511匕加已115八方法的灵,8)每1,分析)23F4dot-ELlSA方法敏度。结果表明,以单抗为核心建立的的灵敏度最高,拾1,测WDV病叶的灵敏度可以达f1:120/v/niL22A丨0丨810:5咅稀释(w,g,乂和G)1-1^心建立的丨5八1丨280止单杭为核(〇1方法的灵敏度达到:倍稀释 ̄/1/丨1)2,而以9G4单抗为梭心建立的dot-ELlSA方法的灵敏度最低,但也达到1:640倍稀释w/v/mL2.9(,g)(图)1:4018011601:3201:6401:12810151201102:201::0:256::40??v°23F4CK-eK4擊鲁—癱響鲁—#_胃w3_22A10CK-??o18G10CK-9G4CK--、图2.9DotELISA方法和WDV单抗的<丰斤敏度勿-CIC+V的小麦病叶组织,感染WDCK徤康的小麦沮织。;,;f--i2.9ScnsitixitanassolthcdeledI;LISAdiWDVMAbgylyiveopdotanants--CKandCKw-ereWfccdwhealeafuDYintclandhealthhcateaftissues.rscct\c.ylepily2.7血清学方法的田间应用利用以抗WDV23F4-EUA-单抗为梭心建立的ACPS、dotELISA以及PCR方法对采自陕西省韩域市和青海省西宁市的田间样品进行检测。共采策疑似病株 第:.V小麦矮缩病5每叩克降抗体的制备及其应丨H°--128味丨.7EUSAACPEL丨SA,经检测有79株含有WDV,发病率6/0。其中dot、和PCR方法的代表性检测结果如图2.10A、B、C所示。2种血清学方法与PCR:全符合P俭测,将CR产物t今测序并进行序列比对结吴畏明H,-EL-样品确实感染WDV1SA和doELISA,证明以WDV单抗为核心建立的ACPt方法能准确、有效地用于田间样品的检测。12345A_鲁#B眷#?°???D#鬱鲁CK+CK-??AII1ll.liUa^msmm&@s_酋〇A-1AAA4A14?44l:35BB:B3BBClC2C3CC5D1D:D3DD5EE:CKCKPlantsamplesBClC2C3C4C5D1D2D3CK-MA1A2A3A4A5B1B2B3B4B5D4D5ElE2CK+:H:。齡輕參§窥囊凝賴德邊德縫濟遽滴--图2.】0DotELlSAAACPELISAB、和PCR方法C检测田间样品的代表性结果(>()()'、CK+BP-照织。,阳性对照,感染WDV的:麦病叶;CK,阴性对,即健衆小麦沮i--ilfldlbELSAACPEL1SFi2.10Reresentatvedetectonresutsofiescimcsdotl(A.A(Bgppy))andPCRC()+and--CKCKwereWDVinfcccdndhealthwheatleavesusedasaositiveandneativetaypgcontrols,respectively.56 浙江大学硕士学位论文3讨论小麦作为我国第二大粮食作物,其产量直接关乎民生。小麦病毒病属于侵染性病害,在苗期和成株期均能侵染,目前已知的危害小麦的病毒病就有50多种,造成巨大的经济损失一的小麦矮缩病毒近年来危害严重。作为麦类主要病毒病之,造成麦类严重减产。目前常根据症状观察判断田间小麦矮缩病的发生情况,但是由于多种病毒病造成的症状极为相似,而且田间植物常受多种病毒复合侵染,因此仅依靠症状观察得到的结果缺乏准确度。电镜观察病毒粒子需要昂贵的仪器,且病毒粒子大小和形态有相似性一,往往只作为种辅助检测手段。基于PCR的分子检测方法虽然灵敏,血、、,但仅适用于实验室内应用。相对而言清学方法简单易操作快速灵敏、成本低,且能够应用于田间样品的大规模检测,是目前较为理想的植物病毒检测手段。目前血清学技术检测WDV多数是通过制备抗WDV多抗建立的。王亚娇等以WDVCP重组蛋白为免疫原,通过免疫新西兰大白兔制备了针对WDVCP的一000tltWDV多克隆抗体:5esernbo,以1稀释的该多抗作为抗进行W分析时仍与CP重组蛋白、感病小麦和带毒异沙叶蝉组织有特应性免疫反应(王亚娇等,2013)。利用该抗体和免疫荧光技术,Wang等发现WDV主要分布在异沙叶蝉的前中肠和中中肠部位,良好的免疫荧光信号为探究WDV在异沙叶蝉体内的循环途径和-aneta.储存位置提供了方便(Wl2014。32ag,)本论文将WDVCP与表迗载体pET连接,构建成重组表达载体并转化表达菌株,将诱导纯化后得到的融合蛋白作为免疫原,通过杂交瘤技术获得4株(18G10、9G4、23F4和22A10)能够稳定分泌抗WDV单克隆抗体的细胞株,并分别制备腹水单抗。利用单抗为核心建立了检-ELdo--测小麦样品中WDV的ACPISA和tELISA方法,其中ACPELISA方法检v丨:丨63840倍稀释(w//mL,测小麦病叶的灵敏度最高可迗到,g)而且只与感染WDV的小麦植物组织呈很强的特异性免疫阳性反应,而与麦类其他常见病毒和健康小麦组织均呈阴性反应dot-ELISA方法检;测小麦病叶的灵敏度最高可达到15120//染WDV的小麦植物组织呈很强的特:倍稀释(wvmL,同样也只与感,g)57 第二章小麦矮缩病毒单克隆抗体的制备及其应用异性阳性反应,与麦类其他常见病毒和健康小麦組织均呈阴性反应,说明建立的-EL-检测WDV的ACPISA和dotELISA方法均具有很好的特异性和灵敏度,可以为该病毒的准确判断和检测提供技术支持。田间调查结果表明,2种血清学方法的检测结果与PCR方法完全一致分PCR产物进行核酸测序和序列比,并将部一对,结果显示阳性样品确实感染WDV,进步说明以单抗为核心建立的2种血清学方法可以用于田间样品的大规模检测,从而为小麦矮缩病的诊断、预测预报、抗病育种和科学防控提供技术支持和物质支撑。58 浙江大学硕士学位论文第三章大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的制备及其应用小麦黄矮病是由大麦黄矮病毒(BYDVs)引起的小麦病毒病害,最早在美国加利福尼亚州的大麦上发现,随后在各国陆续发生,是目前世界上分布最广泛的一植物病毒之。1960年BYDVs首次出现在我国西北地区,随后迅速蔓延,在2060-80年代大规模爆发流行数次世纪,给我国小麦生产和粮食安全带来了重大威胁。Rochow和Muller将美国的BYDVs分为MAV、PAV、RPV、RMV和SGV共5个株系(Rochow,1969;RochowandMuller,1971)。在中国周广和等鉴定出了4个BYDVs、、株系,即PAVRMVGPV和GAV用广和等1987,其中PAV株(,)系是部分省份的流行株系。由于目前我国常用的分子生物学方法仅局限于实验室一使用,因此急需建立种灵敏、快速的血清学检测技术。为此,本研究利用BYDVPAV株系的病毒粗提液作为免疫原,通过杂交瘤技术制备了抗BYDVPAV的单CP-EL-克隆抗体ISA和dotELISA检,并以单抗为核心建立了A测方法,并有效应用于田间样品检测,从而为我国小麦黄矮病的检测、诊断及科学防控提供有力的物质支撑和技术支持。1材料与方法1.1病毒材料感染大麦黄矮病毒PAV株系的小麦病叶由中国农科院王锡锋和刘艳老师提RT-PCR-80供X:,经过方法和核酸测序鉴定后保存于冰箱中。同时感染大麦黄矮病毒GPV株系、大麦黄矮病毒GAV株系、中国小麦花叶病毒、大麦黄花叶病毒的病叶也由中国农科院王锡锋和刘艳老师提供,感染小麦黄花叶病毒的病叶采自山东济宁,感染小麦矮缩病毒的病叶采自陕西韩城市和青海西宁市,健康小麦组织由本实验室鉴定保存。1.2培养基、抗体及实验材料参照第二章1.2的培养基、抗体及实验材料的内容。59 第三章大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的制备及其应用1.3免疫原的制备由于BYDVPAV病毒粒子提纯难度较大,因此将病毒粗提液直接作为免疫:取2感染BYDVPAV的小麦病叶用液氮研磨后用0原.75%生理,方法如下g,盐水匀浆8000rm离心5min后取上清作为免疫原。,p1.4单克隆抗体的制备将病毒粗提液作为免疫原,免疫6周龄的BALB/c小鼠5只,每只200mL。参照本论文第二章1.5的方法进行细胞融合、杂交瘤细胞的克隆、抗体的制备和纯化、腹水效价和类型鉴定。1.5Westernblot分析单抗的特性二参照第章1.4.4的方法通过Westernblot分析BYDVPAV单克隆抗体的特异性。1.6血潸学方法的建立及特性分析-1.6.1ACPELISA方法的建立及其特异性和灵敏度分析二参照本论文第章材料与方法中1.6.1的方法建立检测小麦样品中BYDVPAV的ACP-ELISA方法法和单抗的特异性和灵敏度。,并分析该方在进行特异性分析时,用感染WYMVAV、WDV、BYDVG株系、BYDVGPV株系、BaYMV和CWMV的小麦样品粗提液作为检测抗原,以感染BYDVPAV株系的小麦样品作为阳性对照,以健康小麦作为阴性对照,所有样品均用包被液(O.05M碳酸盐缓冲液)按1:20倍稀释(w/v,g/mL,离心后得到上清即)为病毒粗提SA-液,用粗提液包被ELI板,分析BYDVPAV单抗及建立的ACPELISA方法的特异性。在进行灵敏度分析时,将感染BYDVPAV的小麦病叶和健康小麦组织用液氮充分研磨:160倍:655360/mL,匀浆液离心后分别用包被液从1至1倍(w/v,g)60 浙江大学硕士学位论文进行倍比稀释-,依次包被ELISA板,分析ACPELISA方法和单抗的灵敏度。1-.6.2dotELISA方法的建立及其特异拴和灵敏度分析二1参照本论文第章材料与方法中.6.2的方法建立检测小麦样品中BYDVPAV的do--tELISA方法,并分析单抗和建立的dotELISA方法的特异性和灵敏度。在进行特异性分析时,用感染WYMV、WDV、BYDVGAV株系、BYDVGPV株系、BaYMV和CWMV的植物样品粗提液作为检测抗原,以感染BYDVPAV株系的小麦植物组织作为阳性对照,,以健康小麦植物组织作为阴性对照所有样品均用PBS缓冲液按1:20比例稀释(w/v,g/mL),取2.5卟粗提液点到NC膜上,BYDVPAVdo-ELISA分析单抗和t方法的特异性。BYDVPAV的小20在进行灵敏度分析时:倍至,将感染麦病叶粗提液从1/1:10240倍倍比稀释(wv,g/mL),以对应稀释度的健康小麦植物组织粗提液为阴2Cdo-S性对照,每个稀释梯度分别取.5iL点到N膜上tELIA方法和制备f,分析单抗的检测灵敏度。17RT-PCRBYDVPAV.方法检测1.7.1TRIzol法提取总RNA的方法1)器材的处理:将研钵、研棒、离心管等都121X:高压灭菌40min验过程中,实要避免讲话并注意要经常更换手套;2)称取O.lgBYDVPAV病叶,用液氮研磨成粉状后迅速转入灭菌的离心管中,加入lmL的TRIzol试剂,盖紧离心管盖后剧烈摇动混勻,然后室温静置5min;3L-20〇1523mi加入氯仿,盖紧盖子sec,室温n)n,剧烈摇荡静置;44X一:12000rm离心15min取上清液于新的离心管中,加入与上清等体积)p,Omin的异丙醇,盖上离心管盖子,颠倒混匀后于室温静置l(若蛋白质含量过一一高,可将上步骤重复次);5)4X:12000rpm离心lOmin,弃上清液;61 第三章大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的制备及其应用加入°6lmLDEPC水配制的75%的乙醇后上下颠倒数次,轻洗RNA沉淀4C),7m一500rp离心5rain弃上清液(若盐含量过高可重复此步骤次);,75-)将离心管中的RNA沉淀室温干燥10min,用3〇LDEPC水溶解RNA沉淀,n°-80C冰箱中保存备用。-1.7.2RTFCR反应根据GenBank中已报道的BYDVPAV基因组的保守序列设计引物:BYDV’’PAV-F-ATGAATTCAGTAGGCCGTAGG--:53对应C尸基因121位)和BYDV(’’-R---PAV:5CTATTTGGCCGTCATCAAGTG3对应基因583603位,扩增片()段大小为603bp,引物由杭州擎科生物技术有限公司合成。RT-PCR反应a:)10-.5mLRNAfreeakaraRTanrit)取的的离心管根据T公everserscaes,司的pAMV进行RT-PCR反应()说明书,反应体系总量为20卟。反应体系如下:5xReverseTranscriptaseBufer4LpdNTPMixturelOmM2iL()[RNaseInhibitorlxL|BYDV-PAVRPrimerliL[DEPCH20IOjiLAMVReverseTranscritaseliLp^模板lpL2)混合均勻后,室温放置lOmin;°342C恒温反应lh);4)冰上冷却2min,所得到的产物可用于常规PCR反应。b)常规PCR反应一1)取0.5mLPCR薄壁管,PCR反应体系如下:x2P〇werTaqPCRMasterMix25|iLBYDVPAV-RPrimerlLi^-BYDVPAVFPrimerliL^去离子水21pL62 浙江大学硕士学位论文DNA模板2pL反应总体积50叫2PCR反应程序如下:)°94C预变性2min°940—C3sec°55C45sec^32个循环.72C45sec-°°72C继续延伸lOmin,16C5min后结束。3)反应完毕后,从PCR产物中取10pL用1%琼脂糖凝胶电泳检测,回收DNA片段后构建到T载体上,并送杭州擎科生物技术有哏公司测序鉴定。1.8血清学方法的田间应用DVPAVACP-ELISA用以BY单抗为核心建立的两种血清学方法(、do-品进-tELISA对采自中国青海和陕西省的135株小麦样行检测,并用RTPCR)方法和核酸测序验证。2结果与分析2.1细胞的融合、杂交痏的筛选和克隆用病毒粗提液作为免疫原免疫6周龄左右的BALB/c小鼠,四次免疫后取出小鼠的脾细胞与鼠骨髄瘤细胞(SP2/0)进行融合,经HAT培养基筛选培养10d,26块96孔细胞板的融合率为96%。当杂交瘤细胞生长至覆盖孔底1/4时,用间接ELISA方法检测细胞上清中的抗体。检测结果发现,共有352个孔呈阳性反4.3应,阳性率为11%。经过特异性和灵敏度检测后,并进行次细胞有限稀释法65A12、19G725C26C424G48C2克隆,最终获得株(1、、、和1)能够稳定分泌抗BYDVPAV单克隆抗体的杂交瘤细胞株。63 第三章大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的制备及其应用2.2胰水抗体制备、效价测定及抗体亚类鉴定8周龄的BALB03mL7-10d到选取/c小鼠腹腔内注射降植烷.,后向小鼠的7-腹腔内注射BYDVPAV杂交瘤细胞,约10d后小鼠腹部明显膨大,用采血针采集腹水68-15mLG,株杂交瘤细胞分别获得单抗腹水。将腹水纯化后测其Ig5-/含量为.6710.13mgmL表3.1。抗体类型及亚类鉴定结果表明,6个单抗的类()'7型均为IGK轻链3.1。ISA6OHTgi、(表)间接EL方法测得株单抗腹水效价均在l之间表3.1。()表3.1大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的特性Table3.1ProeriesofMAbsaainstBYDVPptgAV类型及亚类MrigG含量MAbsIsotypesAscitestiterIgGyield(mg/mL)'618C2Ik105.67gGi619G7IGk1(T6.45giG'715A12Igik109.26'76C4IK1010.13gGi'724G4IGK109.65gi"725C2Ik109.58gGi2.3Westernblot分析BYDVPAV单抗的特异性利用Westernblot方法分析BYDVPAV单抗的特异性,结果表明25C2、6C4、,24G4和18C2单抗均能与感染BYDVPAV的小麦病叶粗提液中大小约39kDa的3蛋白发生特异性免疫反应.1。,而与健康小麦植物組织没有反应(图)根据分子量大小推测抗体针对的抗原决定簇可能是ORF1编码的蛋白。15A12和19G7单抗与感染BYDVPAV的小麦病叶粗提液以及健康小麦组织都不发生反应,结合5A--下面的以112和19G7单抗为核心建立的ACPELISA和dotELISA方法的特异性结果,分析认为15A12和19G7单抗针对BYDVPAV构象型抗原决定簇。64 浙:欠学硕丨:学位论义;IKDaM12121212121213010070-與5540352515v24G46C418C225C215A1219G7YDVPAV单抗的特异性图3.1Westernblot分析B'2BYDVPAV的等分子量标准蛋白1,,卜麦植物组织。M:健康+羑植物组炽;感染,中-bWenbloFi3SifianalsesofantiBVDVPAVMAbsstertg.1pecictyyywheali.L.BYDVLanrolhrr.Lane1healthtanttssuesane2eMteinmolecuarweitmake.,pgyp-PAVinfectcdwheatlanttissues.pP-ELISA2.4AC方法的建立2-ELISA方法的建立.4.BYDVPAV的ACP1检测植物中'CP-EL通过方阵实验确定AISA方法杭体的最适工作浓度,结果发现6C4单5A121972、24G48C2抗的最适工作浓度为1:6000倍稀释,1、G、5C2和1单坑C:i1:8000乂15000IJ抗均以:倍稀释为宜。AP标记的羊抗鼠g倍稀释为最适工’ACP-EL7PAV的ISA作浓度;法,。根据以丄抗体的最适工作浓度瑋立检测BYDV'-EL并分析ACP1SA方法和制备单杭的44异彳丨.和更敏专。242-ELPISA方法和BYDVAV单抗的特异性分析..ACTACP-EL6PAV1SA方法的特异性分析结果表明,利用个BYDV单克隆抗体C-EL建立的APISA方法检测感染BYDVPAV的小麦植物组织呈很强的特异性阳性反应,而测感染WYMV、WDV、BYDVGAV株系、BYDVGPV株系、BaYMVD;3.2和CWMV的小麦和健康小麦组织时呈阴性反应,且0直差异校显著(图),、P-EL说明这6BYDVPAV单抗及以其为核心建立的AC1SA方法具有很好的特1异性。65 ?*.:第:?大安涛矮病命PAV株瘈申克隆抗体的制备及K应用'w□\-BYDPAVinfectedheat-weaHWDVinfeetedht25.wetmBYDVGAVinfectedhap,-w1mB\T)VGPVinfectedheatrmQB-ifwhttTIIaYMVnecedea2H-WYMYinfectedwheatta\-wh@CVMVinfectedeatbIIIQHlthwhteayeap?15IIIII"J5O10.5iII丨I024G418C215A1219G76C425C2MonoclonalAntibodies’-图3.2ACPELISA方法和BYDVPAV单抗的特异性分析F3--.2SecificitanalsisoftheeveloedACPELISAandantiBYDVPAVMAbsigpyydp’’2-AV.4.3ACPELISA方法和BYDVP单抗的灵敏度分析ACP-EL4心建立的ISA方法的灵敏度分析结果表明,以6C单抗为核ACP-ELISA方法的灵敏度最高检测BYDVPAV病叶的灵敏度可以迗到,1:163840倍稀释(w/v,g/mL),以丨9G7、25C2、24G4和丨5A2单抗为核心建立P-tiL的ACISA方法的灵敏度达到18192018C2:倍稀释,以单抗为核心建立的P-ELACISA方法的灵敏丨:4096wv/mL3.3A、度略低,但也运到0倍稀释/,图(g)(B)。66 浙n:大学硕i:学位论之-?-19G7 ̄L25X-*-18C2—24G4I卜?_^XX—^X.务※X0,、sPJ彳夕夕_/沪/夕Leafdilutionconcentration3.5r-?-lbA123卜-?-6C4一50i卜L^J:BnwKKMKMKwwKKK■ ̄ ̄jiiiii ̄ioii丨ii_"%(,/s//,vvy,y、Leafdilutionconcenrationt3-图.3ACPELISA方法和BYDVPAV单抗的灵敏度V析CK-,鍵康的小麦植物组织。--Ii3.3ScnsitvtanasisotdeveloedgiiylyfhepACPHLISAandanlBYDVPAVMAsib'K-lhwheaC.heattlanttissue.yps-2.5dotELISA方法的建立及其特异性和灵敏度分析'2-.5.1检测植物中B\DVPAV的dotEUSA方法的建立用方阵试验确定do-ELSAtI方法中抗体的最适工作浓度,结果表明在检测植物样品时,丨5A12、25C2、24G4、18C2和19G7单抗的最适工作浓度都为150:00倍稀释,6C4单杭的最适工作浓度为1:6000倍稀释,而AP标记的羊抗鼠IGg二-抗均以丨:8000倍稀释为佳丨020mi,显色n后拍照记录结果。67 >第章*麦黄矮病毒丨AV株系申t隆抗体的制备及其应fl工作浓度建立检测小麦组织中BYDVPAV的do-ELS根据抗体的最适tlA方法,并用于分析BYDVPAV单抗的特异性和灵敏度。252d?t-ELISA方法和BYDVPAV..单抗的特异性分析do-利用以单抗为核心建立的tELlSA方法对BYDVPAV单抗及建立的d-EL-oIA方法的特otELlSA方法tS异性进行分析,结果发现,建立的d检测感染BYDVPAV的小麦病叶时呈紫色的强阳性反应,而检测感染BYDVGPV株系、BYDVGAV株系、WDV、WYMV、CWMV和BaYMV的小麦以及健康小麦组图-织时呈阴性反应3.4这6个单抗和以其为核心建立的dotELISA,表明()方法具有很好的特异性。12345678I5A2I?%25C26C42404*'18C21I9G7W/mm3-V单杭的特异性分析图.4建立的dotELISA方法和BYDVPA1,感染BYDVPAV的小麦病叶;2,感染WYMV的小麦病叶组织;3,噚染CWMV小的4BYDVGAV的小麦病叶组织5染BYDVGPV的小麦病叶组织麦病叶组织;,感染;,感:6,感染WDV的小麦病叶组织;7,感染BaYMV的小麦病叶组织;8,徤康小麦组织;上下两个点为同一样品的重复。34S--FilhlELISAandantiBYDVPAVMAbsig.ecifictanasisoftedeveoeddotpyyp----G---LancsWYMVAV.G.V17wereBYDVPAVCWMVBYDVBYDVPVWD,,,,-hwhealhlisse.BaYMVnfcctcdtleavestissuesresectivel.Lane8wasaeatwheatanttui,pyypUoflanddowndohesamemembranereresentedreeatsofthesamesame.ptstppp68 '浙;「.尺学码!2t-PAV.5JdoELISA方法和BYDV单抗的灵敏度分析?"BYDVPAV的病叶I羿拓将感染:麦植%a织泠别从1:20倍汚行培土、/2-稀释至1:丨0240倍vrnL彳.5liL,彳dotELISA(w/.g),每稀释度各点样分斤建立的|-方法的灵敏度。结果表明tEUSA方法的灵敏度,以6C4单抗为核心建立的do最高,检测BYDVPAV病叶的灵敏度可迗1:2560倍稀释(w/v,g/mL),以25C2、’-15A1224G419G7心分dotELISA方法的灵敏、和单抗为核另立的:建度也达wL2-ELSA方1:1280愔稀释/v,/m),而以18C单抗为核心建立的dotI洼的灵(g丨:6wvmL。敏度較低,但仍可达到40倍稀释(//3.5,g>(图)101:401:801:1601:3201:6401:12801:25601:51201:10240:2CK+???〇罾雩?U—6C4CK-CK+???2SC2ck-CK+…—?卞‘、tCK+??#C15A12CK-??*19C7CK-|CK+鲁參籲??C18C2CK-'-3、ol图lSAPA.5建的dEL方法和BYDVV单抗的灵敏度冷析CK+染BYDVPAV的小麦病叶组织CK ̄植物组织。,感;,徤康小麦7--Fiig3.5Scns(i\ityanalsisofthedeveloedciotELlSAandaniiBVDVPAVMAbsyp+anK-wereBYDVPAV-nfccCKdCtcdanatwheatanttissuesrectve.idhelhyl,esilppy2.6血清学方法的田间应用ACP-EL-利用以6C4单抗为棱心建立的ISA和dotEL丨SA方法对采自陝西和(^) 第:莩大i;黄矮病梅丨w株系申克隆抗体的制备及。共采集疑似病株13588BYDV青海省的田间样品进行检测株,经检测有株含有52-EL-PAV,发病率6.%。部分代表性的dotISA和ACPEL1SA检测结果如图3.6听示。-23.6A.B与RTPCR万种血清学方法(图):云(图3.6C检测结果完全符合),PCR产结果表明阳性样品确实感染BYDVPAV将物进i于梭酸测序和序列比对,,证明以BYDVPAV单杭为核心建立的ACP-EL-1SA和doELISA方法t能有效用于田间样品的中BYDVPAV的检测。12345?鲁?〇???0°馨#CK>CK-息e??籲a2.5ro^^eBfilJLIULIs〇|IHdlidgiLIUilU|U1B4?A1A2A3A4A5B1:B3B4B5ClC:C3C4C5D1D:D3DD5ElE2CKCKPlantsamlespg70 浙江大学硕士学位论文+-MA1A2A3A4A5B1B2B3B4B5ClC2C3C4C5D1D2D3D4D5ElE2CKCKS〇〇bp3---图.6DotELISA(A、ACPELISA(BRTPCR)和方法(C)检测田间样品代表性的结果)CK+为阳性对照BYDVPAV-,即感染的小麦病叶;CK为阴性对照,即健康小麦植物组织。F--i3.6ReresenaivedetectionresultsoffieldsamlesbdotELISAA)ACPELISAB)gpttpy(,(andRT-PCRC()CK+asaBYDVP--wAVinfectedwheatleafusedasaositivecontrolandCKwasahealhtpywheatleafusedasaneativecontrol.g3讨论一大麦黄矮病毒可以侵染多种谷类作物,小麦受侵染后般减产40%,严重时“”“”可达70%以上,因此BYDVs又被称为小麦癌症黄色瘟疫。1960年首次、后在20世纪60-80在中国发现,随年代大规模爆发流行数次,绐我国小麦生产和粮食安全带来了重大威胁,。目前,小麦黄矮病主要集中在黄河流域的各省市但随着全球变暖和农业生态条件的改变等原因,小麦黄矮病有逐年向南扩展的趋势。目前根据症状观察判断小麦黄矮病的发生情况仍然是最常用的方法,但相比真菌病害和细菌病害,病毒病的症状特点并不明显,常与其他病毒病害相混淆,导致误诊,且通过症状并不能判断病毒病原具体是哪个株系。分子生物学方法虽然灵敏度高,但往往受仪器的哏制,仅适于实验室内应用。相比较而言,血清学方法是目前较为理想且实用的植物病毒检测手段。早在1971年Rochow和Muller就利用抗血清将纽约的大麦黄矮病毒分为5个株系RochowandMu丨ler,1971),1984年Hsu等研制出了针对BYDV的MAV(和RPV株系的单克隆抗体,可用于划分BYDVs株系(HsuetaL,1984)。1994年Makkouk利用免疫组织印迹技术检测植物组织中的大麦黄矮病毒(Makkoukand994Comeau1。,)国内周广和等利用美国康奈尔大学提供的抗血清鉴定出中国的471 第三章大麦黄矮病毒PAV株系单克隆抗体的制备及其应用种株系(周广和等,1987)。谢家建等通过体外原核表达BYDVGAV株系的运动蛋白,并以此作为免疫原免疫小鼠获得抗血清(谢家建等2007。,)李永丽等在大肠杆菌中表达BYDVGPV株系ORF4基因编码的17kDa蛋白,并制备其特异性抗血清(李永丽,2004。李娜等将BYDVGAV株系的病毒粒子作为免疫原获得)了8株抗BYDVGAV单克隆抗体,这8株腹水单抗的间接ELISA效价均迖到"610以上(Lietal.,2015;李娜,2015)。目前尚未有针对BYDVPAV株系的单抗及其血清学检测技术的报道。本论文利用BYDVPAV病毒粗提液作为免疫原,通过细胞融合、筛选等技术得到6株(6C4、24G4、25C2、15A12、19G7和18C2)能够稳定分泌抗BYDVPAV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,并分别制备腹水单抗。利用单抗为核心建立了检测小BYDVPAV的ACP-ELISA和d-麦植物中otELISA两种血清学方法。其中ACP-ELS63840IA方法检测小麦病叶的灵敏度最高可达到1:1倍稀释(w/v,/mL)且其检测感染BYDVPAV的小麦植物组织时呈很强的阳性反应,而与其g,他麦类常见病毒和健康小麦植物组织呈阴性反应,同时证明6个单抗都具有灵敏o-度高、特异性好的特点;dtELISA方法检测小麦病叶的灵敏度最高可达到12560//nL且其检测感染BYDVPAV的小麦植物组织时呈很强:倍稀释(wvt,,g)的特异性阳性反应。,而检测其他麦类常见病毒时呈阴性反应本论文得到的6C4、25C2、24G4和15A12单抗在Westernblot分析中杂到一9k了条约3Da的明显条带,与报道的ORF1编码的非结构蛋白分子量相同,猜测可能是由于病毒粗提液中含有此蛋白造成,但这只是根据蛋白分子量推测的结果一,具体针对哪个蛋白还有待于进步分析。RT-PCR对采自陕西和青海用建立的血清学方法和省的135个田间小麦样品进行检测,结果发现其中88个样品感染BYDVPAV,PCR产物测序和核酸序列比对证明,本研究建立的检测方法检测到的阳性样品中确实感染BYDVPAV。72 浙江大学硕士学位论文全文总结本论文制备了多株分别抗WDV和BYDVPAV株系的单克隆抗体,并以单克隆抗体为核心分别建立了这两种病毒的高度特异和灵敏的血清学检测技术并可用于大规模田间检测,从而为这两种病毒病的检测、预测预警和科学防控提供技术支持。---(1)以纯化的WDVCPpET32a重组蛋白为免疫原免疫BALB/c小鼠通过,杂交瘤技术获得了4株特异性强、灵敏度高的杂交瘤细胞株,分别为18G10、9G4、23F422A--和10。以制备的单抗为核心建立了ACPELISA和dotELISA两种血清学方法,检测WDV病叶的灵敏度分别可以达到1:163840和1:5120倍稀释(w/v,/mL,并,检测结果PCRg)用建立的血清学方法对田间小麦样品进行检测与检测结果完全符合,说明这两种血清学方法可以准确可靠地用于田间样品中WDV的检测。(2)以BYDVPAV病毒粗提液作为免疫原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术获得了6株能够分泌抗BYDVPAV单抗的杂交瘤细胞株(6C4、24G4、25C2、15A1219G7和18C2。以PAV、)制备的单抗为核心建立了检测BYDV的ACP-EL--ISA和dotELISA两种血清学方法,其中建立的ACPELISA方法检测感染BYDVPAV小麦病叶的灵敏度最高可迗到1:163840倍稀释w/v,/mL,建(g)立的do-tELISA方法检测感染BYDVPAV小麦病叶的灵敏度最高可达到1:2560/v/倍稀释(wmL,,g)用建立的两种方法对采自陕西省和青海省的田间小麦样品一进行检测检测结果与RT-PCR的检测结果,其完全致,说明这两种血清学方法可以快速准确地用于田间样品中BYDVPAV的检测。73 浙江大学硕士学位论文参考文献1.AisanG,NematSB,NahidM.SequencingpartofWatermelonmosaicvirusenomeandhloeneticalcomarisonof5isolateswithotherisolatesfromgpygpwolf-rldJldF.JournaoAricutureanoodTechnolo201226:93101.[]ggy,,()2..BakardievaNrastevaCHabekussARabensteinFDetectionofcerealj,K,,virusesandstudyofaphidpoulationinBulariaJ.BularianJournalofpg[]gArli02-iculturaScence20041:161164.g,,()3.BanksPM,LarkinPJ,BananaHS,LagudahES,AppelsR,WaterhousePM,BrettellRISChenXXuHJXinZY.Theuseofcellcufltureor,,,ifrleellowdwarvirusressubchromosomalintrogressonsoBayyfistancefrom-ThinoprumintermediumtowheatJ.Genome1995382:395405.y,,)[](4.BehatniaSAA,AfsharifarAR,TahanV,MotlahMHA,GandomaniOE,jgNiaziA,IzadpanahK.WidespreadoccurrenceandmolecularcharacterizationofadwvirusinJArl-WhetarIraniPltPthl201140[],ustaasananaoo1:1219.f,,gy()5dahmaneIdeniftiChitifWheatdwarvirusf.BenM.ticaonandaracterzaonofromFranceusinaraidmethodforGeminivirusDNArearationJ.gppp[]Phytopathology,1995}85(11):1449.6kovicAHVidGNlDViOBfodISilhavDBl.BensaesoneszedroutonMI.,,,,,y,PartialresistancetoWheatdwarvirusinwinterwheatcultivarsJ.Plantf[]-Patholo20105961144115.:1gy,,()7iGGriRVkeJ.Ilticharitiwar.BsztraaboanacsoaonandactersaonofWheatdy,jy,fvirusfoundforthefirsttimeinHungary[J].JournalofPlantDiseasesand-Protection1989965449454.:,,)(8BoraiterCehlinHM.Reasonsforandconseuencesofhi.reesPoteserousg,gqBYDVinfestationinnorthernGermany1989.[J].BulletinOilbSrop,1991,14(4):60.9BiaJP1MZVanReenmortelMH.Seroloicaldiffetiati.rndArenonof,,ggbibsofmolltibodieJ.JolofVililtoamovrusesymeannoconaans[]urnaroogcaM-ethods198355)293300.:,,(10.BukvayovaNHenselovaM,VacikovaVKormanovaT.Occurrenceofdwarf,j,virusofwinterwheatandbarleyinseveralregionsofSlovakiaduringthew-roinseasons20012004J.PlantSoilandEnvironment2006529392,,:.gg[]()-11CTofalviSALanneauMDunezJHadidiA.APCRELISA.andresseK,,,,rocedureforthesimultaneousdetectionandidentificationofrunusnecroticpprinsotPNRSVandalemosaicAMVilarvirusesJ.ActaHorticulturaegp()pp(p)[],-1998472472):219226.,(12.ChayCA,GunasingeUB,DineshkumarSP,MillerWA,GraySM.Aphid75 参考文献transmissionandsystemiclantinfectiondeterminantsofBarleyyellowdwarfp-luteovirusPPNarecontainedinthecoatroteindthrouhdomind17-kDapreagaan-rotein,respectivelyJ.Virolo,1996,2191:5765.p[]gy()13.CommandeurUKoeniRLesemannDETorranceLBurermeisterWLiuY,g,,,g,,SchotsAAlricMGrassiG.EitoemainonframentsofBeetnecrtic,,ppppggoellowveinvirusroteinJ.JournalofGeneralVirolo1992733ycoat:p[]gy,,()695-700.14.CrastaOR,FranckiMG,BucholtzDB,SharmaHC,ZhangJ,WangRC,OhmHWAndeJM-rson.Identiftichtrizationftticaonandaraceowheawhearass,gtranslocationlinesandlocalizationofBarleyyellowdwarfvirusresistanceJ.[]-Gme2000434.eno:698706,,()'15.DArcJDomierLL.BarleellowdwarfJ.PlantHealthInstructor2000yC,yy[],,34-:177183.()ibil16.DietzenRGSanderE.MonoclonalantodiesaanstaantvirusJ.g,gp][-rchivesofrolo1982742.AVi:197204gy,,()'AW17DiLDCJLti//BJM&MHV.omerLrc.ueovruses...ah...van,y[M]yReenmortel.EnccloediaofVirolo.ThirdEdition.Oxford:AcademicPressgypgy,20-08:231238.18.DufusJE.Aphids,viruses,andtheyellowplagueaphids:AsVirusVectors[M].New-York:AcadPress1977:361383.,i19.EkzaezAMKumariSGIsmailIFirstreortofWheatdwarvrusanditsy,,.pfvector(Psammotettixprovincialis)affectingwheatandbarleycropsinSyriaJ].[PlantDisease,2010,951:76.()20deSMSiiffiiarlellvirusil.For.tranderentatonofByyeowdwarfsoatesusingsecificmonoclonalantibodiesinimmunosorbentelectronmicroscoJ.ppy[]Journa-lofViroloicalMethods,1989233:313319.g,()21.FriebeB,JiangJ,RauppWJ,McintoshRA,GillBS.Characterizationof-awheatlientranslocationsconferringresistancetodiseasesandpests:currents-tatusJ.Euhtica1996911:5987.[]py,,()22.GibbsM.Theluteovirussuerrou:ramantrecombinationandersistentpgppparnei.llrirlui.mbridverptrshpsMoecuaBasisofVusEvoton[MCageUnisity]Press1995.,23GillCCtflosserintlliithrle..AssessmenosonspgwheanaturaynfectedwBaye-yllowdwarfvirusJ.PlantDisease1980642;197203.[],,()24.GroothuisJRNishidaH.Pntionofsiratonctialiinfectiin,revereprysyyvrusons-monochighriskinfantsbylonalantibodyalivizumabJ.Pediatrics(p)[]In-ternational2002443:235241.,,()25.HabiliNSmonsRH.Evolutionarrelationshibetweenluteovirusesandother,yyp76 浙江大学硕士学位论文RNAlantvirusesbasedonseuencemotifsintheirutativeRNAolerasesympqpp-andnucleicacidhelicases[J].NucleicAcidsResearch19891723:95439555.,,()26.HarrisonBD,BarkerH,BockKR,GuthrieEJ,MeredithG,AtkinsonM.Plant--viruseswithcircularsinlestrandedDNJ.Nature1977270563960A:7762.g[],,()27boomHRGriffithADJohnsKSChiswellDJHudnP.HooensonsoWinterG.g,,,,,-bunMultisuitproteinsonthesurfaceoffilamentoushae:methodoloiesforpggdisplayingantibody(Fab)heavyandlightchains[J].NucleicAcidsResearch,-1991191541334137.:,()28.monoclon.HsuHTAebiJRowWFDifferencesamonlantibito,choaodes,ggar-BleellowdwarvirusesJ.Phtotholo1984745:600605.y[]pagy,,)yfy(W-29iGieinGermanashoeiJnalofPlan.Huth.Vrusesoframneayrtovrvew[].Jourt-DiseasesandProtection20001074:406414,.,()30kobovitA.Pductionoffullhumanantibodiebtii.J..Jasroysyransgencmce[]C-urrentOpinioninBiotechnology,1995,6(5):561566.3...1.JezewskaMFirstreportofWheatdwarvirusoccurringinPolandJf[]-PhtoatholoiaPo.lonica200121:93100ypg,,()32.JiangJX,ChenZX,ZhouXP.ProductionofamonoclonalantibodytoSugarcanemosaicvirusanditsapplicationforvirusdetectioninChina[J],J-ournalofPhtoatholo20031516:361364.ypgy,,()33.JilaveanuA,VackeJ.IsolationandidentificationofWheatdwarfvirus(WDV)inRoman-ia[J].ProblemedeProtectiaPlantelor,1995,23(1):5162.34Ndun..KaooriaRGuruJOccurrenceofvirusesinirriatedwheatinZambiap,gg-J..EPPOBulletin2004343:413419,,[]()35..KellLGerlachWLWaterhousePMCharacterizationofthesubenomicy,,gRNAsofanAustralianisolateofBarleyyellowdwarluteovirus[J.Virolo,f]gy-19942022:565573.,()36.KohlerG,MilsteinC.Continuouscultureoffusedcellssecretingantibodyof-ecific.redefinedsitJNature19752565517:495497.ppy,,[]()37.KoklUGRamsellJNKvamhedenA.Thecomleteenomeseuencefora,,pgqTurkishisolateofWheatdwarfvirusWDVfrombarleconfirmstheresence()yp-f..otwodistinctWDVstrainsJVirusGenes2007343:359366[],,()-38.KooninEVDolaVVv.EvolutionandtaxonomofositivestrandRNAiruses:,jypimplicationsofcomparativeanalysisofaminoacidsequencesJ.Critical[]l-R.eviewsinBiochemistrandMolecuarBiolo1993285:375430y,,gy()39.KruegerEN,BeckettRJ,GraySM,MillerWA.Thecompletenucleotide ̄seuenceofhearlldwarvirusvealiqtgenomeofBleyyeowfKMVresttobeanewPolerovirusdistantlrelatedtootherellowdwarfvirusesJ.Frontiersinyy[]20134.Microbiolo:205gy,,77 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'90 浙江大学硕士学位论文附录A本论文中所用病毒缩写及中英文对照缩写英文名中文名LSVLilysmtomLessvirus百合无症病毒ypBBWVBroadbeanwiltvirus蚕且萎蔫病毒SMVSoybeanmosaicvirus大丑花吟病毒BYDVBarleellowdwarfvirusyy大麦黄矮病毒BaYMVBarleyellowmosaicvirus大麦黄花叶病毒yBSMVBarlesriemosaicvirusytp大麦条纹花叶病毒PRSVPapayaringspotvirus番木瓜环斑病毒TSWVTomatospottedwiltvirus番燕斑萎病毒ToMVTobaccomosaicvirus番东花叶病毒ToRSVTomatoringspotVirus番东环斑病毒TYLCVTomatoyellowleafcurlvirus番满黄化曲吁病毒SCMVSugarcanemosaicvirus甘廉花叶病毒CYVCVCitrusellowveinclearinvirus柑橘黄化脉明病毒ygCTVCitrustristezavirus柑橘衰遐病毒■CTLVCitrustatterleafvirus相橘碎叶病毒CMVCucumbermosaicvirus黄瓜花叶病毒CGMMVCucumbergreenmottlemosaicvirus黄瓜绿斑驳花叶病毒CmMVCymhidiummosaicvirus建兰花叶病毒yPPVPlumpoxvirus李瘦病毒PVSPotatovirusS马铃薯S病毒PVXPotatovirusX马铃薯X病毒PVYPotatovirusY马铃薯Y病毒91 附录A本论文中所用病毒缩写及中英文对照PLRVPotatoleafrollvirus马铃薯卷叶病毒SBMVSouthernbeanmosaicvirus南方菜豆花叶病毒SSDVSouhernriceblack-kedRBtstreadwarfvirus南方水稻黑条矮缩病毒rabiiruArMVAismosacvs南界菜花叶病毒ASPVAleroinvirus苹果垄沟病毒ppstemovggWDVWheatdwarfvirus小麦矮缩病毒RDVRicedwarfvirus水稻矮缩病毒RRSVRiceraggedstuntvirus水稻齿叶矮缩病毒RBSDVRck-reakewarvriceblastddfius水稻黑条矮缩病毒RSVRicetriirus水稻条纹病毒spevBNYVVBeetnecroticellowveinvirus甜菜坏死黄脉病毒yTuMVTurnipmosaicvirus芜菁花叶病毒WMVWatermelonmosaicvirus西瓜花叶病毒BBTVBananabunchytopvirus香蒸束顶病毒CarMVCarnationringspotvirus香石竹斑驳病毒BDVBarleydwarfvirus大麦矮缩病毒ODVOatdwarfvirus燕麦矮缩病毒WYMVWheatyellowmosaicvirus小麦黄花吟病毒TMVTobaccomosaicvirus烟草花叶病毒MCMVMaizechloroticmottlevirus玉米攝绿斑驳病毒RMVRibgrassmosaicvirus长叶车前花病毒CWMVChinesewheatmosaicvirus中国小麦花叶病毒92 浙江大学硕士学位论文附录B常用生化及分子生物学试剂与仪器1.常用化学试剂十二烷基硫酸钠SDSSima进口分装()g--P乙醇mercatoethanolSima巯基(Pp)g三羟曱基氨基曱烷(Tris)Sangon--MSAPantiouseIgGigma--MouseHRPantiIgGSigma其它常用化学试剂均为国产分析纯。2.分子生物学试剂多种限制性内切酶PromeagT4DNA聚合酶PromegaMD-tTaKaRap18TVecorTaqDNA聚合酶上海博彩NBT和BCIPPromeag硝酸纤维素膜AmershamBiosciencesPlasmidMiniprepKitAXYGENDNAGelExtractionKitAXYGEN3.仪器超速离心机L8-80MBeckman高速离心机J2-HSBeckman高速台式离心机5417CEppendorfUV-220紫外分光光度计1Shimadz摇床ThermoForma细胞培养箱R/SBiotech超净工作台苏州净化仪器设备厂37度恒温箱上海福马实验设备有限公司JEOLJEM--1200EX电镜日本电子其它小型仪器均为国产。93 附录C常用缓冲液及培养基配方附录C常用缓冲液及培养基配方CTAB抽提液CTAB20g-HlMTrsCI8.0lOOmLi(p)0..5MEDTAH8040mL(p)NaCl82g定容至1L,高压灭菌,于室温保存。-ClMTrislH8.0(p)121Tris碱溶于800mL去离子水1H至,浓HC调8.0定容至gp,补去离子水lL〇0.5MEDTAH8.0(p)-37222H2040mLNOH调H至8.0.EDTA溶于1水中a,g,用固体p补去离子水定容至200mL。CTAB/NaCl10%CTAB0.7MNaCl(,)CTAB20gNaCl8.2g加入160mL去离子水,加热至65X:溶解,补去离子水定容至200mL高压,灭菌。CTAB沉淀液(pH8.0)CTAB10gMT*lrisClpH8.050mL()0.5MEDTAH8020mL(p.)定容至1L,高压灭菌。94 浙江大学硕士学位论文3MNaACH5.2(p)8‘162NAC3H2060mLH至52.a溶于1去离子水中,冰乙酸调.定容至gp,200mL,高压灭菌。0.2MH7.5PB缓冲液(p)*Na2HP0412H2042.40g*2H20NaH2P044.42g定容至1L即可。3%磷钨酸负染液磷钨酸(PTA)3g用水定容至lOOmL,NaOH调pH至6.7。完全培养基-20%新生超级牛血清/RPMI1640培养液中含15,100UmL的青霉素,100U/mL链霉素。HAT及HT选择培养基./mL次黄噪hiH/mL胸腺唆完全培养基中含有136iHoxantne、3.88,jg(yp)pg咬(Thymidine,T)及0.19(ig/mL氣基喋呤(Aminopterin,A)。ELISA包被液Na2C031.59gNaHC032.93g定容至1LH至9.6。,调pELISA洗涤液(0.01MPBST)5L001MPBS2-.5mLTwe20.中加en95 附录C常用缓冲液及培养基配方ELISA封闭液0.01MPBST中加入脱脂奶粉至终浓度5%碱性磷酸晦底物缓冲液10%乙二醇铵50mL加水至500mL,HC1调pH至9.8。4x浓缩胶缓冲液Tris12.11gSDS0.8g.加水溶解,用浓盐酸调pH至68,定容至200mL。4x分商胶缓冲液Tris90.83gSDS2g加水溶解,用浓盐酸调pH至6.8,定容至200mL。30%丙婦酰胺溶液丙烯酰胺87.6g甲叉双丙烯酰胺2.4g-用水溶解后定容至300mL,4C保存。xT-5ris甘氟酸缓冲液Tris15.lg甘氨酸94g10%SDS50mL用水定容至1L,用时稀释5倍。96 浙江大学硕士学位论文Western电转移缓冲液29甘氨酸.gTris5.8gSDS0_37g甲醇200mL加水定容至1L。Westernblot底物缓冲液Tris12.14gNaC.l584gMgCb0.475gHC1调pH至9.5,加水至1L。LB液体培养基蛋白胨l〇g酵母抽提物5gNaCllOg加950mL水溶解,用5MNaOH调H至7.0。定容至1L,高压灭菌后保存p备用。麦康凯固体培养基毎1L水中加48g培养基粉,煮沸溶解后分装三角瓶,高压灭菌后保存备用。5xTBE缓冲液Tris54g硼酸27.5mL0.5MEDTAH8.020mL(p)用去离子水定容至1L,用时稀释10倍。97 附录C常用缓冲液及培养基配方6_A上样缓冲液溴酚蓝0.25%二曱苯青FF0.25%甘油30%8M尿素缓冲液缓冲液B(pH8.0:)Urea8MNaHP〇240.1MTris-HCl0.01M缓冲液C(pH6.3):Urea8MNaH2P040.1MTris-HCl0.01M缓冲液D(pH5.9):Urea8MNaH2P040.1MTris-HCl0.01M缓冲液EH4.S:(p)Urea8MNaH2P040.1MTris-HCl0.01M98

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